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Joly Adrien. A Context Management Framework based on Wisdom of Crowds for Social Awareness applications. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
A l'heure où les sites de réseaux sociaux transforment les usages sur le Web, les échanges entre personnes deviennent de plus en plus faciles, ludiques et riches. Le partage en temps réel de nouvelles, d'humeurs, et autres contenus (personnels ou personnellement sélectionnés) permet de tisser, de maintenir et de renforcer des liens sociaux entre personnes à des échelles encore inédites. Cependant, la quantité sans cesse croissante d'information circulant sur ces réseaux, souvent en temps réel, motive une régulation des signaux (ici appelées "interactions médiatisées"), de manière à réduire le temps nécessaire pour suivre ses réseaux sociaux, et modérer les interruptions induites, non favorables à une bonne productivité sur le traitement de tâches demandant une attention continue. Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé un système de filtrage et de recommandation de ces signaux qui repose sur la similarité contextuelle entre utilisateurs, producteurs et consommateurs de ces signaux, pour évaluer leur pertinence. Notre approche consiste à agréger et interpréter les données de contexte sur les terminaux des utilisateurs, sous forme de mots-clés pondérés (tags), avant qu'elles ne puissent être exploitées par le serveur de recommandation, à la demande de l'utilisateur. Dans ce mémoire, nous présenterons un état de l'art couvrant la gestion de données contextuelles, les réseaux sociaux et leurs pratiques actuelles sur internet, et des techniques de recherche d'information. Ensuite, nous proposerons une formalisation de notre problématique de filtrage contextuel, l'implémentation d'une application de réseautage social d'entreprise, et nous discuterons les résultats expérimentaux obtenus auprès d'utilisateurs.
At a time when social networking sites revolutionize the usages on the Web 2.0, it has become rich, easy, and fun to share private or professional content. Sharing personal information in real-time (such as news, moods, etc ), supports the maintenance of social ties at a high scale. However, the information overload which emerged from the growing quantity of signals exchanged on these services, often in real-time, motivates a regulation of these signals (called "mediated interactions"), in order to reduce the temporal cost for maintaining social networks, and implied interruptions, which have a negative impact on productivity on tasks that require long-lasting attention. In the frame of this thesis, we have developed a filtering and recommendation system that relies on contextual similarity between users that produce and consume social signals, as relevance criteria. In our approach, contextual information is aggregated and interpreted on users' terminal(s), before being submitted on-demand to a server in the form of a set of weighted tags. In this thesis, we present a broad state of the art on context-awareness, social networks and information retrieval, we propose a formalization of our filtering problem, and we implement and evaluate its application for enterprise social networking
Mot(s) clés libre(s) : INFORMATIQUE, RECHERCHE INFORMATION, MODELISATION DONNEE, MODELISATION CONTEXTE, RESEAU SOCIAL, SYSTEME RECOMMANDATION, SURCHARGE INFORMATION
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Joly Adrien. A Context Management Framework based on Wisdom of Crowds for Social Awareness applications. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
A l'heure où les sites de réseaux sociaux transforment les usages sur le Web, les échanges entre personnes deviennent de plus en plus faciles, ludiques et riches. Le partage en temps réel de nouvelles, d'humeurs, et autres contenus (personnels ou personnellement sélectionnés) permet de tisser, de maintenir et de renforcer des liens sociaux entre personnes à des échelles encore inédites. Cependant, la quantité sans cesse croissante d'information circulant sur ces réseaux, souvent en temps réel, motive une régulation des signaux (ici appelées "interactions médiatisées"), de manière à réduire le temps nécessaire pour suivre ses réseaux sociaux, et modérer les interruptions induites, non favorables à une bonne productivité sur le traitement de tâches demandant une attention continue. Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé un système de filtrage et de recommandation de ces signaux qui repose sur la similarité contextuelle entre utilisateurs, producteurs et consommateurs de ces signaux, pour évaluer leur pertinence. Notre approche consiste à agréger et interpréter les données de contexte sur les terminaux des utilisateurs, sous forme de mots-clés pondérés (tags), avant qu'elles ne puissent être exploitées par le serveur de recommandation, à la demande de l'utilisateur. Dans ce mémoire, nous présenterons un état de l'art couvrant la gestion de données contextuelles, les réseaux sociaux et leurs pratiques actuelles sur internet, et des techniques de recherche d'information. Ensuite, nous proposerons une formalisation de notre problématique de filtrage contextuel, l'implémentation d'une application de réseautage social d'entreprise, et nous discuterons les résultats expérimentaux obtenus auprès d'utilisateurs.
At a time when social networking sites revolutionize the usages on the Web 2.0, it has become rich, easy, and fun to share private or professional content. Sharing personal information in real-time (such as news, moods, etc ), supports the maintenance of social ties at a high scale. However, the information overload which emerged from the growing quantity of signals exchanged on these services, often in real-time, motivates a regulation of these signals (called "mediated interactions"), in order to reduce the temporal cost for maintaining social networks, and implied interruptions, which have a negative impact on productivity on tasks that require long-lasting attention. In the frame of this thesis, we have developed a filtering and recommendation system that relies on contextual similarity between users that produce and consume social signals, as relevance criteria. In our approach, contextual information is aggregated and interpreted on users' terminal(s), before being submitted on-demand to a server in the form of a set of weighted tags. In this thesis, we present a broad state of the art on context-awareness, social networks and information retrieval, we propose a formalization of our filtering problem, and we implement and evaluate its application for enterprise social networking
Mot(s) clés libre(s) : INFORMATIQUE, RECHERCHE INFORMATION, MODELISATION DONNEE, MODELISATION CONTEXTE, RESEAU SOCIAL, SYSTEME RECOMMANDATION, SURCHARGE INFORMATION
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Berro Hassan. A molecular dynamics approach to nano-scale lubrication. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
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A Molecular Dynamics Approach to Nano-scale Lubrication Abstract A numerical approach based on Molecular Dynamics simulations was developed in the purpose of investigating the local mechanisms of lubrication at nano-scales. The model ele-ments were introduced and characterized in order to yield the most realistic material and inter-facial properties of the contact. Due to their tight relationship with friction at the nanometre scale, the energetic dissipation methods used in molecular dynamics were revisited and guide-lines were set for choosing a correct dissipation method for a variety of operating conditions. Moreover, a novel method combining physical relevance and simplicity was introduced for studying heat dissipation in the high-shear regime. The model was then employed to investigate the effects related to the molecular structure of the surfaces and that of the confined lubricant. On one hand, for studying different tribologi-cal surfaces, an original method was used to quantitatively measure the physical adsorption and corrugation potentials. These properties directly influence the structuring and boundary flow in confined films. On the other hand, the influence of lubricant molecular shape and mole-cular mixing on the tribological performance was investigated for both wetting and non-wetting surfaces. The simulations allowed local analysis of lubricated friction to be performed from the molecular scale and thus a better understanding of the physical interaction between the involved elements.
Une approche numérique basée sur des simulations Dynamique Moléculaire a été développée dans le but d'étudier les mécanismes locaux de la lubrification à l'échelle nanométrique. Les éléments du modèle ont été présentés et caractérisés afin de reproduire les propriétés les plus réalistes des matériaux et de l'interface du contact. En raison de leur relation étroite avec le frottement, les méthodes de dissipation énergétique pour la dynamique moléculaire ont été revisitées et des recommandations ont été proposées pour le choix d'une méthode correcte adaptée aux différentes conditions opératoires. Pour le régime de fort cisaillement et donc de forte dissipation, une nouvelle méthode mieux fondée physiquement a été développée, combinant simplicité et vitesse de calcul. Le modèle a ensuite été utilisé pour étudier les effets liés à la structure moléculaire des surfaces et du lubrifiant confiné. Afin d'étudier différentes surfaces tribologiques, une méthode originale a été utilisée pour mesurer quantitativement les potentiels physiques d'adsorption et de corrugation. Ces propriétés influencent directement la stratification dans le film et son glissement à l'interface solide. D'autre part, l'influence de la forme moléculaire du lubrifiant sur sa performance tribologique a été étudiée, en solution pure et en mélange, pour les surfaces mouillantes et non-mouillantes. Les simulations moléculaires ont permis une analyse locale du frottement lubrifié à l'échelle moléculaire et ainsi une meilleure compréhension des interactions physiques entre les éléments mis en jeu.
Mot(s) clés libre(s) : Mécanique, Tribologie, Frottements, Lubrification, Dissipation d'énergie, Dynamique moléculaire
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Berro Hassan. A molecular dynamics approach to nano-scale lubrication. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Résumé
Une approche numérique basée sur des simulations Dynamique Moléculaire a été développée dans le but d'étudier les mécanismes locaux de la lubrification à l'échelle nanométrique. Les éléments du modèle ont été présentés et caractérisés afin de reproduire les propriétés les plus réalistes des matériaux et de l'interface du contact. En raison de leur relation étroite avec le frottement, les méthodes de dissipation énergétique pour la dynamique moléculaire ont été revisitées et des recommandations ont été proposées pour le choix d'une méthode correcte adaptée aux différentes conditions opératoires. Pour le régime de fort cisaillement et donc de forte dissipation, une nouvelle méthode mieux fondée physiquement a été développée, combinant simplicité et vitesse de calcul. Le modèle a ensuite été utilisé pour étudier les effets liés à la structure moléculaire des surfaces et du lubrifiant confiné. Afin d'étudier différentes surfaces tribologiques, une méthode originale a été utilisée pour mesurer quantitativement les potentiels physiques d'adsorption et de corrugation. Ces propriétés influencent directement la stratification dans le film et son glissement à l'interface solide. D'autre part, l'influence de la forme moléculaire du lubrifiant sur sa performance tribologique a été étudiée, en solution pure et en mélange, pour les surfaces mouillantes et non-mouillantes. Les simulations moléculaires ont permis une analyse locale du frottement lubrifié à l'échelle moléculaire et ainsi une meilleure compréhension des interactions physiques entre les éléments mis en jeu.
A Molecular Dynamics Approach to Nano-scale Lubrication Abstract A numerical approach based on Molecular Dynamics simulations was developed in the purpose of investigating the local mechanisms of lubrication at nano-scales. The model ele-ments were introduced and characterized in order to yield the most realistic material and inter-facial properties of the contact. Due to their tight relationship with friction at the nanometre scale, the energetic dissipation methods used in molecular dynamics were revisited and guide-lines were set for choosing a correct dissipation method for a variety of operating conditions. Moreover, a novel method combining physical relevance and simplicity was introduced for studying heat dissipation in the high-shear regime. The model was then employed to investigate the effects related to the molecular structure of the surfaces and that of the confined lubricant. On one hand, for studying different tribologi-cal surfaces, an original method was used to quantitatively measure the physical adsorption and corrugation potentials. These properties directly influence the structuring and boundary flow in confined films. On the other hand, the influence of lubricant molecular shape and mole-cular mixing on the tribological performance was investigated for both wetting and non-wetting surfaces. The simulations allowed local analysis of lubricated friction to be performed from the molecular scale and thus a better understanding of the physical interaction between the involved elements.
Mot(s) clés libre(s) : Mécanique, Tribologie, Frottement, Lubrification, Dissipation d'énergie, Dynamique moléculaire
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Cottinet Pierre-Jean. Actionnement et récupération d'énergie à l'aide de polymères électro-actifs. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Grâce aux avancées technologiques actuelles, les matériaux conventionnels tels que les métaux, aciers, sont remplacés par les polymères, dans la plupart des secteurs d'activité comme l'automobile, l'aéronautique. En effet les niveaux de connaissance et de savoir faire technologique permettent maintenant de fabriquer des polymères avec les propriétés mécanique et électrique désirées. Rendant ainsi possible la conception de système à des coûts moindres, avec des encombrements et des masses plus faibles. De plus les polymères ont des propriétés intéressantes par rapport aux matériaux inorganiques (type céramique ou mono-cristaux). Ils sont légers, peu coûteux, pliables; ils peuvent être configurés dans des formes complexes et leurs propriétés peuvent être adaptées en fonction de la demande. Grâce à l évolution conjuguée des sciences et des technologies, un certain niveau d'intelligence >> peut être insufflé à ceux-ci au niveau moléculaire. Ces matériaux intelligents peuvent sentir les variations de l'environnement, et réagir en conséquence, tel que les matériaux à alliages de mémoire de forme ou piézo-électriques ... et plus communément appelés polymères électro-actifs. L'une des applications possible de ces polymères se trouve à la croisée des technologies de bio-mimétisme et d'énergie renouvelable. Diverses machines imitant les oiseaux, les poissons, ont été développées. Les technologies dites vertes sont devenues incontournables dans le paysage économique contemporain. C'est autour de ces problématiques que le travail de recherche a été organisé. Les objectifs des travaux présentés dans ce manuscrit sont triples. Le premier consiste en la caractérisation électriquement et mécaniquement des polymères et composites, réalisés au laboratoire à partir de matrice de polyuréthane et de P (VDF-TrFE-CFE). Les deux autres concernent l'étude des composites polymères électrostrictifs fabriqués au laboratoire sur le plan de l'actionnement et de la récupératio11 d'énergie.
Polymers have attractive properties compared to inorganic materials. They are lightweight, inexpensive, fracture tolerant, pliable, and easily processed and manufactured. They can be configured into complex shapes and U1eir properties can be tailored according to demand. With the rapid advances in materials used in science and tecl1nology, various materials with Intelligence embedded at the molecular level are being developed at a fast pace. These smart materials can sense variations in the environment, process the information, and respond accordingly. Shape-memory alloys, piezoelectric materials, etc. fall in tt1is category of intelligent materials. Polymers that respond to external stimuli by changing shape or size have been known and studied for several decades. They respond to stimuli such as an electrical field, pH, a magnetic field, and light. These intelligent polymers can collectively be called active polymers. One of the significant applications of these active polymers is found in biomimetics-the practice of taking ideas and concepts from nature and implementing them in engineering and design. Various machines that imitate birds, fish, insects and even plants have been developed. With the increased emphasis on "green" technological solutions to contemporary problems, scientists started exploring the ultimate resource--nature-for solutions that have become highly optimized du ring the millions of years of evolution. The objectives of the work reported in the present document are threefold. The first aim consists in electrical and mechanical characterization of polymer and composites, realized in the laboratory with matrix of polyurethane and P(VDF-TrFE-CFE). The others two parts concerns the study of a new electrostrictive polymer composite (EPC) to be used in actuators and mechanical energy harvesters.
Mot(s) clés libre(s) : Génie électrique, Electrostatique, Polymère électrostrictif, Polymère électroactif, Composite, Actionneur, Conversion énergie mécanique, Déformation sous champ électrique, Activité électromécanique
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Cottinet Pierre-Jean. Actionnement et récupération d'énergie à l'aide de polymères électro-actifs. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Grâce aux avancées technologiques actuelles, les matériaux conventionnels tels que les métaux, aciers, sont remplacés par les polymères, dans la plupart des secteurs d'activité comme l'automobile, l'aéronautique. En effet les niveaux de connaissance et de savoir faire technologique permettent maintenant de fabriquer des polymères avec les propriétés mécanique et électrique désirées. Rendant ainsi possible la conception de système à des coûts moindres, avec des encombrements et des masses plus faibles. De plus les polymères ont des propriétés intéressantes par rapport aux matériaux inorganiques (type céramique ou mono-cristaux). Ils sont légers, peu coûteux, pliables; ils peuvent être configurés dans des formes complexes et leurs propriétés peuvent être adaptées en fonction de la demande. Grâce à l évolution conjuguée des sciences et des technologies, un certain niveau d'intelligence >> peut être insufflé à ceux-ci au niveau moléculaire. Ces matériaux intelligents peuvent sentir les variations de l'environnement, et réagir en conséquence, tel que les matériaux à alliages de mémoire de forme ou piézo-électriques ... et plus communément appelés polymères électro-actifs. L'une des applications possible de ces polymères se trouve à la croisée des technologies de bio-mimétisme et d'énergie renouvelable. Diverses machines imitant les oiseaux, les poissons, ont été développées. Les technologies dites vertes sont devenues incontournables dans le paysage économique contemporain. C'est autour de ces problématiques que le travail de recherche a été organisé. Les objectifs des travaux présentés dans ce manuscrit sont triples. Le premier consiste en la caractérisation électriquement et mécaniquement des polymères et composites, réalisés au laboratoire à partir de matrice de polyuréthane et de P (VDF-TrFE-CFE). Les deux autres concernent l'étude des composites polymères électrostrictifs fabriqués au laboratoire sur le plan de l'actionnement et de la récupératio11 d'énergie.
aPolymers have attractive properties compared to inorganic materials. They are lightweight, inexpensive, fracture tolerant, pliable, and easily processed and manufactured. They can be configured into complex shapes and U1eir properties can be tailored according to demand. With the rapid advances in materials used in science and tecl1nology, various materials with Intelligence embedded at the molecular level are being developed at a fast pace. These smart materials can sense variations in the environment, process the information, and respond accordingly. Shape-memory alloys, piezoelectric materials, etc. fall in tt1is category of intelligent materials. Polymers that respond to external stimuli by changing shape or size have been known and studied for several decades. They respond to stimuli such as an electrical field, pH, a magnetic field, and light. These intelligent polymers can collectively be called active polymers. One of the significant applications of these active polymers is found in biomimetics-the practice of taking ideas and concepts from nature and implementing them in engineering and design. Various machines that imitate birds, fish, insects and even plants have been developed. With the increased emphasis on "green" technological solutions to contemporary problems, scientists started exploring the ultimate resource--nature-for solutions that have become highly optimized du ring the millions of years of evolution. The objectives of the work reported in the present document are threefold. The first aim consists in electrical and mechanical characterization of polymer and composites, realized in the laboratory with matrix of polyurethane and P(VDF-TrFE-CFE). The others two parts concerns the study of a new electrostrictive polymer composite (EPC) to be used in actuators and mechanical energy harvesters.
Mot(s) clés libre(s) : Génie électrique, Electrostatique, Polymère électrostrictif, Polymère électroactif, Composite, Actionneur, Conversion énergie mécanique, Déformation sous champ électrique, Activité électromécanique
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Naglieri Valentina. Alumina-Zirconia composites : elaboration and characterization in view of the orthopaedic application. 2010 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
L objectif de cette thèse est l élaboration de composites alumine zircone pour application orthopédique (réalisation de têtes fémorales), par une méthode colloïdale, qui permet de maîtriser la distribution et la taille des grains de zircone. Une partie importante de ce travail concerne l élaboration de la poudre composite, obtenue par modification de la surface d une poudre commerciale d alumine submicronique. Ces poudres ont été caractérisées en terme d évolution de phases, de comportement thermique, de cinétique et de mécanisme de cristallisation de la zircone. L évolution et la cinétique de cristallisation de la zircone ont été étudiées par Diffraction des Rayons X conventionnelle et à haute température. Le mécanisme de cristallisation a été approfondi, en mettant en relation les résultats concernant l étude cinétique, élaborés dans le cadre de la théorie de Johnson-Mehl-Avrami (JMA), et les observations en microscopie électronique à transmission (TEM et HRTEM) des poudres après traitements à différentes températures. Cette étude a permis d identifier le traitement approprié, afin de préserver l homogénéité et les caractéristiques microstructurales désirées dans le composite final. Par cette procédure, des poudres composites avec différentes quantités de ZrO2 ont été obtenues : 5 vol.% ZrO2 ,10 vol.% ZrO2 , 15 vol.% ZrO2 , 20 vol.% ZrO2. Les échantillons, obtenus par coulage de barbotines dispersées par voie électrostatique, ont été frittés, puis utilisés pour une étude préliminaire. Des tests d indentation ont été réalisés sur les différentes nuances, afin de déterminer la dureté Vickers de ces matériaux, ainsi que leur seuil de propagation des fissures, KI0. On a constaté un maximum de KI0 pour une concentration en zircone de 10 % en volume. L augmentation de KI0 est due au renforcement par transformation q?m. La dernière partie de cette thèse a été consacrée à l élaboration de prototypes de tête fémorale, par un procédé compatible avec une stratégie industrielle. Des prototypes ont été obtenus par pressage isostatique de la poudre atomisée. Ils présentent une densité moyenne avant frittage de 58.2 % de la densité théorique (TD). Après frittage naturel, leur densité moyenne est de 99.3 % TD. Après pressage isostatique à chaud, les composant ont presque atteint la densité théorique. Des tests de dureté ont été réalisés sur des prototypes, afin d évaluer la variation des propriétés liées à un éventuel gradient de densité. Les duretés mesurées au centre de la sphère et en proximité de la surface extérieure sont comparables (~1956 HV), ce qui démontre que la densité et les propriétés mécaniques sont optimales au sein de toute la pièce. Cette caractérisation préliminaire a donc donné un résultat prometteur, qui nous induit à approfondir l étude des propriétés de ces composants.
The aim of this thesis is the elaboration of the alumina zirconia composites, for orthopaedic application (femoral heads), through a colloidal method, which allows tailoring the size and distribution of zirconia grains. A first part of this work deals with the elaboration of the composite powder, obtained by surface modification of a commercial, submicrometer alumina powder. These powders were characterized in terms of phase evolution, thermal behaviour, kinetics and mechanism of the zirconia crystallization. The evolution and the kinetics of the zirconia crystallization were studied by conventional and high temperature X-Rays Diffraction. The crystallization mechanism was studied in detail, coupling the results of the kinetics investigations and the observations by Transmission Electron Microscope (TEM and HRTEM) of the powders treated at different temperatures. This study allowed the optimization of the thermal treatment, in order to preserve the homogeneity and the desired characteristics in the final microstructure. Composite powders, containing different zirconia amounts (between 5 and 20 vol.%), were prepared by this procedure. Some samples obtained by slip casting of the dispersed suspension were sintered and used for a preliminary characterization. Indentation tests were performed on the different samples, in order to evaluate the Vickers Hardness and the threshold for slow crack propagation, KI0. The composite containing 10 vol.% ZrO2 exhibited the maximum KI0. The toughening is due to the t ®m transformation induced at the crack tip. The last part of this thesis deals with the elaboration of the femoral heads prototypes, by following a procedure compatible with the industrial strategy. The prototypes were obtained by isostatically pressing the spray dried powder. The green density was about 58.2 % of the theoretical density (TD). After natural sintering, the mean density was 99.3 % TD. Finally, after hot isostatic pressing, the density was close to the theoretical one. Hardness measurements were performed to evaluate the homogeneity of this property inside the ceramic spherical bodies. The hardness values obtained near the external surface and in the centre are comparable (~1956. HV), demonstrating that the density and the mechanical properties are constant inside the ceramic sphere, independently from the position. Moreover, the threshold for slow crack propagation, KI0, was determined by Vickers indentation carried out along a diameter of a sample cross section. The mean KI0 is 3.8 +-0.3 MPa·m1/2. This value was comparable to that obtained for slip cast samples containing the same zirconia amount (3.5 +-0.3 MPa·m1/2), demonstrating that the good results obtained by slip casting, for small pellets, can be reproduced by cold isostatic pressing of atomized powder, in larger spherical components
Mot(s) clés libre(s) : Biomatériau, Céramique composite, Composite Alumine Zircone, Poudre céramique, Procédé d'élaboration, Caractérisation, Distribution de la taille des grains, Théorie Johnson-Mehl-Avrami, Application médicale, Prothèse du fémur, Tête fémorale, Procédé de fabrication
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Naglieri Valentina. Alumina-Zirconia composites : elaboration and characterization in view of the orthopaedic application : elaboration and characterization in view of the orthopaedic application. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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The aim of this thesis is the elaboration of the alumina zirconia composites, for orthopaedic application (femoral heads), through a colloidal method, which allows tailoring the size and distribution of zirconia grains. A first part of this work deals with the elaboration of the composite powder, obtained by surface modification of a commercial, submicrometer alumina powder. These powders were characterized in terms of phase evolution, thermal behaviour, kinetics and mechanism of the zirconia crystallization. The evolution and the kinetics of the zirconia crystallization were studied by conventional and high temperature X-Rays Diffraction. The crystallization mechanism was studied in detail, coupling the results of the kinetics investigations and the observations by Transmission Electron Microscope (TEM and HRTEM) of the powders treated at different temperatures. This study allowed the optimization of the thermal treatment, in order to preserve the homogeneity and the desired characteristics in the final microstructure. Composite powders, containing different zirconia amounts (between 5 and 20 vol.%), were prepared by this procedure. Some samples obtained by slip casting of the dispersed suspension were sintered and used for a preliminary characterization. Indentation tests were performed on the different samples, in order to evaluate the Vickers Hardness and the threshold for slow crack propagation, KI0. The composite containing 10 vol.% ZrO2 exhibited the maximum KI0. The toughening is due to the t ®m transformation induced at the crack tip. The last part of this thesis deals with the elaboration of the femoral heads prototypes, by following a procedure compatible with the industrial strategy. The prototypes were obtained by isostatically pressing the spray dried powder. The green density was about 58.2 % of the theoretical density (TD). After natural sintering, the mean density was 99.3 % TD. Finally, after hot isostatic pressing, the density was close to the theoretical one. Hardness measurements were performed to evaluate the homogeneity of this property inside the ceramic spherical bodies. The hardness values obtained near the external surface and in the centre are comparable (~1956. HV), demonstrating that the density and the mechanical properties are constant inside the ceramic sphere, independently from the position. Moreover, the threshold for slow crack propagation, KI0, was determined by Vickers indentation carried out along a diameter of a sample cross section. The mean KI0 is 3.8 +-0.3 MPa·m1/2. This value was comparable to that obtained for slip cast samples containing the same zirconia amount (3.5 +-0.3 MPa·m1/2), demonstrating that the good results obtained by slip casting, for small pellets, can be reproduced by cold isostatic pressing of atomized powder, in larger spherical components
Mot(s) clés libre(s) : Biomatériau, Céramique composite, Composite Alumine Zircone, Poudre céramique, Procédé d'élaboration, Caractérisation, Distribution de la taille des grains, Théorie Johnson-Mehl-Avrami, Application médicale, Prothèse du fémur, Tête fémorale, Procédé de fabrication
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Buccafurri Emanuela. Analytical modeling of silicon based resonant tunneling diode for RF oscillator application. 2010 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
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aLa diminution incessante de la taille des composants semi-conducteurs permet d’envisager une rupture en associant ou remplaçant les composants conventionnels par des composants nanométriques avec un transport des charges de nature quantique ou balistique. La diode tunnel résonante (RTD) présente des caractéristiques très intéressantes et peut répondre à un grand nombre d’attentes: sa fréquence de coupure intrinsèque élevée doit permettre de travailler à de très hautes fréquences (possibilité d’atteindre la valeur théorique du THz), sa caractéristique atypique présente une Résistance Différentielle Négative (NDR) et permet d’envisager une diminution très importante en nombre de composants utilisés pour une fonction électronique donnée (électronique faible consommation). L’objectif de ce travail de thèse a été d’évaluer les performances théoriques de la RTD sur silicium avec des barrières d’oxyde de forte permittivité et de faible épaisseur (comme par exemple HfO2) et d’analyser son utilisation dans une application oscillateur radiofréquence. Pour atteindre cet objectif, les travaux ont concerné: la modélisation physique des dispositifs RTD, la validation du modèle analytique par comparaison à des simulations numériques, et enfin la simulation du comportement du dispositif et de son application: l’oscillateur radiofréquence. La partie sur l’étude temporelle de la structure a été approfondie et validée par des simulations temporelles basées sur les trajectoires de Bohm dans le cadre d’une collaboration avec l’Universidad Autonoma de Barcelona, dans l’équipe du Dr. Xavier Oriols. Par rapport aux travaux existant, notre modèle est suffisamment compact pour être introduit dans un simulateur circuit (formulation analytique) et considère des variables calculées su une base totalement physique sans aucun paramètre d’ajustement. L’originalité de ce projet repose sur une démarche globale, allant de la simulation physique du dispositif à la simulation de circuit pour une application ciblée (oscillateur), la principale retombée concerne le modèle analytique de RTD.
Since the introduction in microelectronics of the MOS transistor, the trend has been to reduce the size of each device, in order to increase density and performance, and to reduce costs. Devices nowadays are in a range of dimensions governs by Quantum Physics. At the nano scale, it may be smarter to integrate new devices operating according to the law of quantum physics rather than to classical Physics. In this context, resonant tunneling diodes (RTDs) present interesting characteristics. Its maximum operating frequency is in the Terahertz range and offers a wide range of applications, in analog (analog-digital converter ADC, frequency divider or multiplier, oscillator as well as digital ( multi-value logic) circuits. Its I-V characteristics present an unusual negative differential resistance (NDR). Such negative differential resistance is usually achieved by a circuit involving more devices, and significant power consumption. Like most of the other tunnel devices, the first RTD was realized on III-V materials. Nevertheless, difficulty to integrate III-V materials on silicon, pushed to find silicon compatible solution for RTD. In this work, an alternative option to integrate these innovative devices in a silicon process, exploiting the vertical transport (gate to gate) in a double gate MOSFET has been considered. The aim of this work is thus to estimate by the means of an original analytical models, the theoretical expected performances of silicon based RTDs (static and dynamic behavior) and to compare them with conventional heterostructures. The high operating frequency of RTD is one of the major advantages of this device, for this reason an accurate frequency analysis has been carried out in collaboration with the Universidad Autonoma de Barcelona in the Xavier Oriols team. Finally, this model has been introduced in a circuit simulator (CADENCE), and used to estimate the performances of RF oscillators based on silicon RTD.
Mot(s) clés libre(s) : Génie électronique, Oscillateur radiofréquence, Diode tunnel résonante, Effets quantiques, Modélisation, Simulation numérique, Composant nanométrique
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Buccafurri Emanuela. Analytical modeling of Silicon based Resonant Tunneling Diodes for RF oscillator application. 2010 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
La diminution incessante de la taille des composants semi-conducteurs permet d envisager une rupture en associant ou remplaçant les composants conventionnels par des composants nanométriques avec un transport des charges de nature quantique ou balistique. La diode tunnel résonante (RTD) présente des caractéristiques très intéressantes et peut répondre à un grand nombre d attentes: sa fréquence de coupure intrinsèque élevée doit permettre de travailler à de très hautes fréquences (possibilité d atteindre la valeur théorique du THz), sa caractéristique atypique présente une Résistance Différentielle Négative (NDR) et permet d envisager une diminution très importante en nombre de composants utilisés pour une fonction électronique donnée (électronique faible consommation). L objectif de ce travail de thèse a été d évaluer les performances théoriques de la RTD sur silicium avec des barrières d oxyde de forte permittivité et de faible épaisseur (comme par exemple HfO2) et d analyser son utilisation dans une application oscillateur radiofréquence. Pour atteindre cet objectif, les travaux ont concerné: la modélisation physique des dispositifs RTD, la validation du modèle analytique par comparaison à des simulations numériques, et enfin la simulation du comportement du dispositif et de son application: l oscillateur radiofréquence. La partie sur l étude temporelle de la structure a été approfondie et validée par des simulations temporelles basées sur les trajectoires de Bohm dans le cadre d une collaboration avec l Universidad Autonoma de Barcelona, dans l équipe du Dr. Xavier Oriols. Par rapport aux travaux existant, notre modèle est suffisamment compact pour être introduit dans un simulateur circuit (formulation analytique) et considère des variables calculées su une base totalement physique sans aucun paramètre d ajustement. L originalité de ce projet repose sur une démarche globale, allant de la simulation physique du dispositif à la simulation de circuit pour une application ciblée (oscillateur), la principale retombée concerne le modèle analytique de RTD.
Since the introduction in microelectronics of the MOS transistor, the trend has been to reduce the size of each device, in order to increase density and performance, and to reduce costs. Devices nowadays are in a range of dimensions governs by Quantum Physics. At the nano scale, it may be smarter to integrate new devices operating according to the law of quantum physics rather than to classical Physics. In this context, resonant tunneling diodes (RTDs) present interesting characteristics. Its maximum operating frequency is in the Terahertz range and offers a wide range of applications, in analog (analog-digital converter ADC, frequency divider or multiplier, oscillator as well as digital ( multi-value logic) circuits. Its I-V characteristics present an unusual negative differential resistance (NDR). Such negative differential resistance is usually achieved by a circuit involving more devices, and significant power consumption. Like most of the other tunnel devices, the first RTD was realized on III-V materials. Nevertheless, difficulty to integrate III-V materials on silicon, pushed to find silicon compatible solution for RTD. In this work, an alternative option to integrate these innovative devices in a silicon process, exploiting the vertical transport (gate to gate) in a double gate MOSFET has been considered. The aim of this work is thus to estimate by the means of an original analytical models, the theoretical expected performances of silicon based RTDs (static and dynamic behavior) and to compare them with conventional heterostructures. The high operating frequency of RTD is one of the major advantages of this device, for this reason an accurate frequency analysis has been carried out in collaboration with the Universidad Autonoma de Barcelona in the Xavier Oriols team. Finally, this model has been introduced in a circuit simulator (CADENCE), and used to estimate the performances of RF oscillators based on silicon RTD.
Mot(s) clés libre(s) : Génie électronique, Oscillateur radiofréquence, Diode tunnel résonante, Effets quantiques, Modélisation, Simulation numérique, Composant nanométrique
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