Thèse : Cristaux phononiques hypersoniques accordables à base de matériaux hybrides :organique/inorganique

GUEDDIDA Abdellatif

Thesis defence
24/07/2018 – 9:00
Faculté des Sciences d’Oujda – Maroc


Summary:

Un cristal phononique est un arrangement périodique de matériaux dont les propriétés élastiques différent selon une, deux ou trois dimensions, conduisant à la formation de bandes interdites omnidirectionnelles. Ces matériaux artificiels présentent des propriétés physiques nouvelles comme la réfraction négative ou les isolants topologiques et concernent différents domaines de la physique comme l’acoustique, l’optomécanique, la thermique… Leur réalisation à l’échelle submicronique permet de placer ces propriétés dans la gamme hypersonique. Le travail présenté dans cette thèse porte sur l’étude théorique et numérique de la propagation des ondes élastiques dans des cristaux phononiques hypersoniques à base de matériaux hybrides en relation étroite avec des expériences de diffusion de la lumière, effectuées au Max Planck de Mainz. Les principales quantités étudiées sont les courbes de dispersion, les champs de déplacement élastique et le spectre de diffusion de la lumière. Les chapitres successifs abordent les cas de rainures à haut facteur d’aspect déposés sur un substrat, ainsi que ceux de cristaux structurés à 1D et 2D. Au-delà de la compréhension des structures de bandes dans ces matériaux, la comparaison avec les résultats expérimentaux permet de discuter et de caractériser les propriétés physiques des matériaux constituants et aussi de leur évolution vis à vis du vieillissement et des techniques de fabrication. Enfin, un dernier chapitre est consacré au développement d’une méthodologie numérique nouvelle pour le calcul des spectres Brillouin, avec des retombées potentielles dans les calculs optomécaniques.

 

JURY :

– Directeur(s)-rice(s) de thèse : PENNEC Yan, EL BOUDOUTI EL Houssaine

– Rapporteurs : KHELIF Abdelkrim, FETTOUHI Nour eddine

– Examinateurs (rices) : BONELLO Bernard, EL HASSOUANI Youssef, OUCHANI Noama, DJAFARI-ROUHANI Bahram

 

 

 

Thèse : Surfaces actives pour l’activation contrôlable de la programmation moléculaire basée sur l’ADN en microfluidique

IEVGEN Kurylo

Thesis defence
27/06/2018 – 13:00
IEMN Amphitheatre


Summary:

Les organismes vivants prennent des décisions en permanence à l’aide de réseau de réactions chimiques couplées (CRN) les unes aux autres. Cette capacité a inspirée de nombreux scientifiques qui cherchent aujourd’hui à construire des versions synthétiques de ces réseaux pour créer des systèmes dynamiques complexes.

Les molécules d’ADN constitue une solution idéale pour construire de tels CRNs du fait de la nature programmable et prévisibles de leurs interactions. Un des exemples les plus récents d’un système à base d’ADN est la PEN (Polymérase, Exonucléase et Nickase) toolbox. Le travail de recherche présenté dans ce manuscrit vise à développer des surface actives qui permettent d’interagir avec la PEN toolbox en environnement microfluidique afin de pouvoir utiliser pleinement le potentiel de tels systèmes moléculaires.

Dans un premier temps nous avons étudié l’utilisation de la PEN toolbox en microfluidique en explorant différents paramètres afin de faciliter l’adoption de cette approche de programmation moléculaire.

Nous discuterons ensuite de la réalisation de surfaces actives et de leur caractérisation. Celles-ci sont concues pour permettre l’immobilisation de brins d’ADN via une liaison thiol et leur largage en solution en rompant électro-chimiquement cette liaison. Nous discuterons également d’aspect technique permettant l’intégration aisée d’une telle stratégie dans des dispositifs microfluidiques. Nous démontrerons l’efficacité de cette approche dans un cas simple d’activation puis d’autocatalyse programmé à l’aide de la PEN toolbox.

Par la suite, montrerons qu’il est possible de contrôler spatio-temporellement le largage d’instructions à base d’ADN. Pour ce faire, nous nous appuierons sur une version plus évoluée de l’auto-catalyseur présenté précédemment. Nous mettrons en évidence qu’il est possible d’initier de façon contrôlée des phénomènes de réaction-diffusion dans des canaux microfluidiques.

Pour finir, nous ouvrirons des perspectives pour la conception de surface actives permettant un niveau de contrôle encore plus grand des systèmes moléculaire via la réalisation de motifs statiques de greffage d’ADN ou l’utilisation d’actionneurs électriques réutilisables.

JURY :

– Directeurs de thèse : L. BUCHAILLOT,  Y. COFFINIER,   A. VLANDAS

– Rapporteurs :   A. GALTAYRIES – CHIMIE PARIS,   V. TALY – UNIVERSITE PARIS DESCARTES

– Examinateurs (rices) :  S. INGEBRANDT – RWTH Aachen,  J.-C. GALAS – Université Pierre et Marie Curie,  R. BOUKHERROUB – Université de Lille

 

 

Thèse : Communications sans fil dans des interférences dynamiques – modélisation, capacité et applications

LOPES DE FREITAS Mauro

Thesis defence
13/06/2018 – 10:30
Amphithéâtre IRCICA


Summary:

Cette thèse se concentre sur l’étude du bruit et des interférences présentant un comportement impulsif, un attribut que l’on peut retrouver dans de nombreux contextes comme les communications sans fil. Cette interférence est caractérisée par la présence d’amplitudes élevées pendant des durées courtes. En fait, ces caractéristiques indésirables conduisent à des queues de distributions plus lourdes qui peuvent être modélisées par la distribution α-stable. En particulier, nous étudions le comportement impulsif qui se produit dans les réseaux de communication à grande échelle qui forme la base de notre modèle d’interférence dynamique. Plus précisément, une telle interférence peut se rencontrer dans des réseaux hétérogènes avec des paquets courts à transmettre, comme dans l’Internet des objets, lorsque l’ensemble des interférents actifs varie rapidement. La première partie de ce travail est d’étudier la capacité des canaux de bruit α-stable, qui n’est pas bien comprise actuellement, sauf dans le cas du bruit de Cauchy (α = 1) avec une contrainte logarithmique et du bruit gaussien (α = 2) avec une contrainte de puissance. Nous calculons des bornes inférieures et supérieures pour la capacité avec une contrainte de moment de la valeur absolue (amplitude). Nous considérons les canaux à bruit symétrique additif α-stable avec α ∈ ]1, 2]. Nous utilisons ensuite un algorithme inspiré du Blahut-Arimoto afin de comparer les bornes proposées, ce qui permet en particulier d’évaluer l’effet des paramètres de bruit sur les bornes. Nous étendons ensuite le travail à la capacité de canaux à bruit additif complexe, isotrope α-stable et l’impact de nos limites dans des contextes pratiques.

JURY :

– Directeur de thèse : Laurent CLAVIER

– Co-encadrant : Malcolm EGAN

– Rapporteurs : Philippe CIBLAT, Marco DI RENZO

– Examinateurs : Mérouane DEBBAH, Gareth W. PETERS, Michèle WIGGER, Atika RIVENQ

 

Exposition Monique PEYTRAL

Exposition Monique PEYTRAL à l’IEMN
du 19/06/2018 au 06/07/2018
Accès libre : de 9h00 à 12h00 et de 13h30 à 16h
IEMN / Université de Lille – Sciences et Technologies, Villeneuve d’Ascq

Affiche exposition Monique Peytral IEMN 2018

Monique Peytral, peintre qui a réalisé le fac-similé de Lascau II et a collaboré 50 ans avec le CNRS.

Contact: Nano-Ecole Lille
Patricia LEFEBVRE-LEGRY
patricia.lefebvre@iemn.univ-lille1.fr
03 20 19 78 10

La Fresque du CNRS par Monique Peytral

Conference: Acoustofluidics 2018

Conference Chair Michaël Baudoin – Chair Professor

29-31 August, 2018

IEMN – Villeneuve d’Ascq

Abstract:

This annual meeting is returning to Europe in 2018.This focused meeting is dedicated to exploring the science, engineering, and use of micro- to nanoscale acoustofluidics.

In particular the scope of the conference covers:

  • Acoustical tweezers and acoustophoresis
  • Acoustic streaming and radiation pressure analysis and experimentation
  • Liquids, bubbles, particles and cells manipulation with acoustics
  • Integrated acoustofluidics devices for energy, chemical, biological, and medical applications
  • Fluid interface manipulation using ultrasound, including atomization, droplet generation, and thin films
  • Transducers designs for micro/nano acoustofluidics, including new fabrication methods and ideas

Register

https://cbmsociety.org/conferences/acoustofluidics18/

Sponsors

                   

IEMN : CS Industry Award

Rewarding excellence, innovation and success

La compagnie ALLOS semiconductors s’est vu décerner un CS Award portant sur des travaux effectués en étroite collaboration avec l’équipe de recherche du Dr Farid Medjdoub de l‘Institut d’électronique, de microélectronique et de nanotechnologie. Les derniers résultats de l’IEMN démontrent notamment une tension de claquage de plus de 1400 V pour les mesures verticales et latérales sur le prochain produit d’ALLOS, l’épiwafer GaN-on-Si pour les appareils de 1200 V.

Seminar: About non-regular dynamics

By Alain Léger
Director of Research at the CNRS
Contact: leger@lma.cnrs-mrs.fr

Wednesday 28 March 2018 at 14:00
IEMN Ampli LCI - Villeneuve d'Ascq

Abstract:

This talk will present some aspects, first introductory, then more recent, of non-regular mechanics. A number of situations, edge conditions or behaviour laws provide examples of non-regularity in mechanics. We will concentrate mainly on the case of contact and friction, but several fundamental aspects would be identical in the cases of plasticity, damage, etc. In all cases, the introduction of non-regular conditions in continuum mechanics leads to open and difficult mathematical problems. To this end, an attempt will be made to give a detailed account of the current state of affairs, in the form of a list of problems that have been solved or are still open, so as to clarify the situations in which it is legitimate or not to use results from different areas of physics, and it will be observed that it is in these cases simple models which, provided they are well chosen, provide qualitative information where models closer to physics would be inaccessible.

It will be recalled that non-regularity removes the possibility of referring to the classical framework of the theory of differential equations or partial derivatives. After a few results, stated in the case of a very simple mechanical system but generalisable to all discrete problems, a large part of the presentation will be devoted to the study of the response to a periodic load, as is traditional in the qualitative study of dynamic systems.

Initially, the mechanical system will be linear, which will make the results usable qualitatively in many areas of physics, acoustics or vibrations. Particular attention will be paid to the transition between zones of different behaviour, and it should be noted that no transition to chaos is observed when the only non-linearity is due to contact and friction. We will then add a regular non-linearity of the large deformation type. We will then see that the response can include zones of non-periodic behaviour, which will lead us to question the coupling between different types of non-linearity.

 

Deux médailles d’argent CNRS décernées à deux chercheuses de l’IEMN

Link to the website http://www2.cnrs.fr/presse/communique/5493.htm

Sabine Szunerits (à gauche) et Anne-Christine Hladky (à droite) ©Joaquim Dassonville

Comme chaque année, le Centre National de la Recherche Scientifique décerne la médaille d’argent afin de distinguer des chercheur.e.s pour l’originalité, la qualité et l’importance de leurs travaux, reconnus sur le plan national et international.

Parmi les vingt lauréat.e.s de l’année 2018 figure deux chercheures de l’IEMN (UMR 8520 – CNRS/Université de Lille/ISEN/UVHC/Centrale Lille) :

Sabine Szunerits, Spécialiste des biocapteurs et de la nano-médecine pour le traitement des infections virales et bactériennes ou l’hypothermie.
Professeure des Universités exerçant au sein du Département de Chimie de l’Université de Lille et au sein du groupe NanoBiointerface de l’IEMN a été distinguée par l’Institut de Chimie – INC.

Anne-Christine Hladky, Experte en métamatériaux acoustiques.
Directrice de Recherche au CNRS et responsable du groupe ACOUSTIQUE de l’IEMN a été distinguée par l’Institut des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes – INSIS.

Téléchargez le communique de Presse CNRS

L’IEMN et HORIBA JOBIN YVON s’associent pour créer une équipe mixte de recherche

HORIBA JOBIN YVON et l’Institut d’Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN-CNRS) s’associent et créent une « équipe mixte » de recherche visant à développer des outils de caractérisation innovants ainsi que la caractérisation physico-chimique de nanomatériaux. Cette structure, financée par des crédits FEDER de la Région Hauts-de-France, soutient des actions de recherche engagées depuis 2012, notamment sur la fabrication de sondes micro-nano-fabriquées pour applications à la spectroscopie Raman dont HORIBA JOBIN YVON est leader mondial

La thématique de recherche de l’équipe mixte concernera le développement d’outils de caractérisation innovants ainsi que la caractérisation physico-chimique de nanomatériaux par techniques de microscopie à force atomique et de spectroscopie Raman et infrarouge à exaltation de pointe. Le travail portera à la fois sur le design et fabrication de nouvelles générations de sondes de microscopie champ proche par techniques de micro et nano-fabrication, et un travail de nano-caractérisation avancée de propriétés physico-chimiques de matériaux nouveaux.

References

 HORIBA JOBIN YVON est l’un des plus importants fabricants de systèmes et composants de spectroscopie et d’analyses. L’entreprise est leader mondial en spectroscopie Raman. Elle conçoit et fabrique à Villeneuve d’Ascq des appareils à la pointe de la technologie depuis plus de 50 ans. Les équipes de R&D et du laboratoire d’applications HORIBA Villeneuve d’Ascq travaillent actuellement sur le « nano-Raman », technique exploitant l’effet d’exaltation de pointe (« Tip Enhanced Raman Spectroscopy » ou TERS) et qui permet d’apporter à la spectroscopie Raman la résolution spatiale nanométrique des techniques de microscopie champ proche comme la microscopie à force atomique. http://www.horiba.com/fr/

L’IEMN (UMR8520, CNRS – Université de Lille – Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis – Centrale Lille et ISEN-yncréa) a une expertise reconnue internationalement en micro et nano-fabrication (l’IEMN est membre du réseau RENATECH), ainsi qu’en microscopie champ proche. L’IEMN a été lauréat en 2012 d’un PIA EQUIPEX Excelsior (www.excelsior-ncc.eu) couplant la microscopie champ proche aux excitations électriques et/ou optiques du continu au THz. Dans ce contexte, l’IEMN a développé des actions de recherche couplant microscopie champ proche et optique (par exemple SNOM infrarouge ou Terahertz, micro et nano-fabrication de cantilevers), et engagé une activité de recherche en convergence avec les applications visées par la société HORIBA.

Contacts

Researcher l  Thierry Mélin l T 04 32 50 06 59 l thierry.melin@univ-lille1.fr
Presse CNRS l Stéphanie Barbez l T 03 20 12 28 18l stephanie.barbez@cnrs.fr
Presse Université de Lille l Cristelle Fontaine l T 03 20 96 52 57l cristelle.fontaine@univ-lille2.fr

Lire le communiqué de presse