Liste des Thèses de doctorat
Etude des propriétés structurales et magnétiques des couches minces de nickel élaborées par électrodéposition sur des substrats semiconducteurs
Nous avons étudié l’effet du potentiel de dépôt [-2.6 à -1.6 V], de l’épaisseur [50 à 422 nm] et de l’orientation cristallographique du substrat [n-Si (100) et n-Si (111)] sur les propriétés structurales, microstructurales, électriques et magnétiques des couches minces de Ni élaborées par électrodéposition à partir d'une solution aqueuse de sulfatede Ni. Une variation linéaire entre l’épaisseur, Voir les détails
Mots clés : Ni films ; Electrodéposition; Propriétés structurelles; Microstructure; cycles d'hystérésis;
RESOLUTION DES EQUATIONS D’ETAT LINEAIRES D’ORDRE FRACTIONNAIRE
Dans ce travail, la résolution de l’équation d’état fractionnaire dmx(t)/dtm= Ax(t)+Be(t) , 0 < m< 1, représentant les systèmes linéaires fractionnaires d’ordre commensurable, pour tous les cas de figure des valeurs propres de la matrice d’état A et l’ordre de différentiation m a été proposé. Les expressions explicites des solutions homogènes et non homogènes de cette équation d’état fractionnaire ont été développées. Pour différentes valeurs propres de la matrice d’état A et l’ordre m, les solutions obtenues sont des combinaisons linéaires de fonctions fondamentales fractionnaires appropriées dont les transformées de Laplace sont des fonctions irrationnelles. Les approximations de ces fonctions irrationnelles par des fonctions rationnelles ont été obtenues pour que les solutions de l’équation d’état fractionnaire soient des combinaisons linéaires de fonctions exponentielles, cosinus, sinus, cosinus amorti et sinus amorti classiques. Des exemples illustratifs pour tous les cas de figure des valeurs propres de la matrice d’état A et l’ordre m ont été présentés et les résultats obtenus ont été très satisfaisants. Voir les détails
Mots clés : Décomposition modale
Diagnostic des systèmes non linéaires par analyse statistique multi-variée
Le diagnostic de fonctionnement de systèmes peut être défini comme une suite d’opérations qui a pour objet de détecter et de localiser dans un système, les défauts internes (processus lui-même), les défauts externes (actionneur, instrumentation), les modes de fonctionnement anormaux et de caractériser ces défauts ou modes de fonctionnement. Parmi les méthodes employées, on distingue généralement celles utilisant un modèle paramétrique décrivant le comportement du système à surveiller ( méthodes à base de modèle analytique) de celles qui ne s’appuient que sur l’analyse des données prélevées sur les systèmes comme, par exemple, la reconnaissance de formes. L’optimisation des processus et leur fonctionnement passe donc par une mise en place d’un système de surveillance du fonctionnement de ces processus. En effet, pour améliorer la conduite d’un système, il faut connaître, à chaque instant, l’état de fonctionnement de ce système et pouvoir discriminer états normaux et anormaux. Dans certaines situations, il est même nécessaire de prévoir l’évolution de l’état du système et de proposer un pronostic d’évolution des modes de fonctionnement. De plus, il est important de résoudre le problème lié à l’information : l’exploitant a besoin d’informations cohérentes pour gérer son processus. Dans le cadre d’une approche à base de modèle, l’objectif est mieux maîtriser la modélisation des systèmes (y compris les limites de modélisation) pour développer des approches de diagnostic robustes vis-à-vis des incertitudes de modélisation et des imprécisions de connaissance de façon plus générale. La complexité des mécanismes mis en jeu (les cinétiques non linéaires, les paramètres variant dans le temps, l’absence de mesures fiables) impose le développement et l’utilisation de techniques avancées de l’automatique pour développer une stratégie de diagnostic de fonctionnement en temps réel. Il est question donc d’utiliser des techniques de traitement de données pour développer des stratégies de diagnostic des systèmes. Ainsi des techniques d’identification des systèmes qui utilisent les mesures disponibles sur le processus telles que l’analyse en composantes principales (ACP) sont à développer. Il faut rappeler que l’analyse en composantes principales est une méthode linéaire, alors que la plupart des systèmes physiques ont des comportements non linéaires. Ceci a motivé un certain nombre de travaux pour étendre la portée de l’analyse dans un cadre non linéaire. Voir les détails
Mots clés : Sureveillance des capteurs, Analayse en composantes principales (ACP) et (ACPNL), statistique multivariée et ANN
Etude expérimentale et modélisation des cinétiques de transformation de phase dans un alliage de titane
The aim of this thesis is to experimentally study and to model the kinetics of α + β → β → αII phase transformations in Ti-6Al-4V alloy for isothermal and non-isothermal conditions. To this purpose, several technics have been performed (DSC, SEM, optical microscopy, in-situ electrical resistivity and XRD). The KM-JMA equation has been used to describe the kinetics of phase transformations during isothermal holdings. An approach based on the additivity rule has been developed to adapt the KM-JMA equation to non-isothermal phase transformations and is compared to the one using the fictitious time. Kinetics parameters (n, k and Q) have been determined using this approach and discussed based on the microstructural analysis. Mechanisms of the α + β → β → α phase transformations have been discussed by considering the microstructural analysis and the kinetics parameters already determined. Finally, the βm → αII phase transformation kinetics in isothermal conditions has been simulated with the MatCalc software and modelled using both the nucleation – growth theory and the KM-JMA equation. Voir les détails
Mots clés : Ti-6Al-4V, KM-JMA, additivity, nucleation – growth
MODELISATION AB INITIO DES DEFAUTS PONCTUELS DANS LES ALLIAGESINTERMETALLIQUES
Parmi les composés technologiquement intéressants, nous citons le ZrFe2 et NbFe2 auxquelsle présent travail est consacré. ce travail peut est scindé en deux grande parties: Dans la première,nous avons appliqué une méthode de calcul ab initio dite des pseudopotentiels, basée sur la théoriede la fonctionnelle de la densité (DFT), afin d’établir une corrélation entre propriétés magnétiqueset stabilité structurale des composés NbFe2, Zr0.5Nb0.5Fe2 et ZrFe2 dans les trois phases de LavesC14, C15 et C36, en ayant un intérêt particulier au cas du NbFe2 puisque ce dernier présente uncomportement magnétique très complexe. En effet, nous avons considéré l’état non magnétique,ferromagnétique ainsi que l’état antiferromagnétique. Pour ce dernier, toutes les configurationsmagnétiques possibles ont été considérées initialement, afin de mener une étude comparativecomplète et de porter un élément de réponse concernant l’état fondamental du composé NbFe2 enparticulier. Nous avons également calculé les énergies de formation, ainsi que les entropiesvibrationnelles dans les trois structures C14, C15 et C36, ce qui est très utile pour la discussion dela coexistence et la stabilité des différentes phases à hautes températures. Puis, nous avons préditl’évolution de l’expansion volumique, du module de compression, ainsi que la température deDebye de chacun des composés en fonction de la température. L’obtention de ces propriétésthermiques est difficile, voire couteuse expérimentalement, notamment pour des structurescomplexes telles que les phases de Laves. La deuxième partie du travail, est consacrée aux effetsdes éléments de transition, sur l’absorption de l’hydrogène dans le système C15-ZrFe2. Nous avonsétudié la préférence de site de l’hydrogène dans les différents sites interstitiels de Wyckoffdisponibles dans la phase C15, puis l’effet d’une série de métaux de transition sur les propriétésmagnétiques, structurales et énergétiques du composé ZrFe2, et ce, avant et après l’insertion del’hydrogène. Un intérêt particulier est accordé aux énergies de formation des hydrures, ainsi qu’auxénergies d’interaction entre atomes d’hydrogène à l’intérieur de l’hydrure. Voir les détails
Mots clés : Alliages Intermétalliques, défauts ponctuels, phases de laves, stabilité, Propriétés magnétiques, propriétés thermodynamiques, Insertion d'hydrogène, La théorie de la fonctionnelle de la densité DFT, Le Modèle Quasi-Harmonique de Debye
Modélisation du comportement mécanique des constituants du palmier dattier
Dans les régions arides et semi arides, nous retrouvons les palmiers dattiers en masse et cette richesse joue un role important au dévellopement de ces dernières, spécialement dans l’activité économique et sociale. Sachant que la datte est le fruit des palmiers mais reste à savoir qu’il dispose aussi d’un bois de tronc et de palmes assez important utilisés dans les fabrications traditionnelles relatives à ces régions ou entant qu’engrais fertilisant les terres utiles, ces pratiques sont limitées raison du manque de données scientifiques et techniques dans ce domaine. Dans otre recherche une large base de données techniques aussi physique, technique t microscopique définissant l’aspect morphologique des fibres et du bois des variétés Deglet Nour, Mech Degla et El Ghers pris encharge par cette étude de recherche. Des caractérisations on été réalisées telle que la microscopie optique, le taux d’absorption et le taux d’humidité ont révélés beaucoup de déductions aussi des tests mécaniques telle que les tests de traction ont été réalisés. Voir les détails
Mots clés : régions arides et semi arides
Contribution à la modélisation de structures et dispositifs passifs microondes basée sur l’utilisation de différentes techniques d’optimisation : Application aux filtres en guides d’ondes rectangulaires métalliques
In this work, we proposed a method for the synthesis of hollow waveguides filters. It consists of a combination of several calculations, simulations and optimizations techniques classified in a defined order to result in band-pass filters. It is a question of: First, to generate the coupling matrix starting from the filter specifications. Deduce the equivalent circuit and then convert it into a microwave structure, which consists of replacing the resonators and inverters of the circuit by resonant cavities and couplers. Once the circuit has been converted to a microwave structure, we need an analysis method to ensure the right conversion. For this, we used the segmentation method, which consists in fragmenting the structure into several basic elements (junction, bend and T-junction). Each element is analyzed separately using the mode-matching method, and then the structure is assimilated to a network made up of these basic elements. Since the final result requires optimization because it does not correspond perfectly to the specifications of the structure to be synthesized, we have studied and used three optimization techniques: genetic algorithms, particle swarm optimization and neural networks. To validate our synthesis method, we have successfully applied it to the synthesis of the Tchebychev, Dual-mode, and generalized Tchebychev band-pass filters. Voir les détails
Mots clés : filter, waveguide, Coupling matrix, Mode-matching, Segmentation method, Optimization techniques.
Elaboration et Caractérisation de Couches Minces SnS
The present work deals with the deposition and characterization of tin sulfide thin film for the photovoltaic application. Films were synthesized by spray pyrolysis technique due to its simplicity and low cost. The starting solutions, were composed of tin chloride (SnCl2) and thiourea (CS (NH2)2) as a source of Sn and S respectively. Sets of films were prepared by varying four deposition parameters namely deposition time, solvent, spray flow rate and substrate temperature. After preparation films were subjected of various characterizations: structural, morphological, optical and electrical. The structural characterization indicates that SnS films have an orthorhombic structure with a preferential orientation (111) when prepared at low flow rate, high substrate temperature and distilled water as solvent. However, secondary phases such as Sn2S3, SnO2 and Sn metal are detected in films prepared with methanol as solvent. SEM results indicate the presence of bubbles and craters on the surface of films prepared with methanol, this is due to the sulfur exo-diffusion in form gas of S2. The optical studies show that SnS film has a large absorption coefficient in the visible range; the optical gap value is in the order of 1.3eV suggesting that SnS thin films can be a good candidate for thin films solar cells. The electrical measurements indicate that films prepared at high substrate temperature have a large conductivity. The I-V characterization of the two realized SnS/CdS and SnS/ZnS heterostructures reveal a typical behavior of a heterojunction with a good ideality factor; their characteristics are improved after thermal annealing. The Au/SnS/CdS/FTO heterojunction exhibits a photovoltaic effect but with a poor efficiency. Voir les détails
Mots clés : Tin sulfide, Spray pyrolysis, Thin films, solar cells.
Elaboration électrochimique de nanostructures d’oxyde de cuivre (Cu2O)
Dans ce présent travail, nous avons étudié l’effet du potentiel appliqué sur les différentes propriétésdes nanostructures de Cu2O électrodéposées sur un substrat de FTO à partir d’un bain sulfate. Toutd’abord, nous avons étudié les mécanismes de l’électrodéposition du Cu2O en utilisant les techniquesde la voltamétrie cyclique et la chronoampérométrie. Les mesures de Mott-Schottky ont montré que lesnanostructures du Cu2O électrodéposées à différents potentiels cathodiques possèdent une conductivitéde type p avec une augmentation avec le potentiel de la densité des porteurs de charges de 1.30 à 5.38×1018 cm-3. Les caractérisations morphologiques par AFM présentent un changement remarquable de laforme des grains de Cu2O en fonction du potentiel appliqué. Egalement, la surface des dépôts devientmoins rugueuse lorsque le potentiel appliqué se déplace vers les valeurs les plus négatifs. L’analyse parla diffraction de rayons X a montré que tous les échantillons ont une structure cubique avec uneorientation préférentielle suivant la direction (111). En outre, la taille moyenne des cristallites diminueen augmentant le potentiel. L'analyse par la spectroscopie UV-Vis et la photoluminescence nous apermis de déterminer les propriétés optiques des nanostructures du Cu2O telles que l’absorption, latransmission, l’énergie du gap et les domaines d’émission. La transmission de nos échantillons estélevée est de l’ordre de 70 % dans le visible et le gap optique varie entre 1.61 et 2.24 eV. Laspectroscopie Raman est utilisée pour distinguer les phases présentes dans les nanostructures du Cu2O.Les résultats de l’effet Hall ont confirmé celles obtenus par les mesures de Mott-Schottky. Voir les détails
Mots clés : Cu2O, électrodéposition, Mott-schottky, nanostructures, potentiel cathodique
Étude de matériaux argileux et leur Impact surl’adsorption de certains polluants.
The present work consists to a valorization of available local clay for water remediation. Theused raw material is a clay soil from a region in the south of the Guelma city (Algeria).Several physico-chemical treatments have been realized in order to obtain purified clay. Thecharacterization of the sample clay, performed using XRD, FT-IR, DTA and SEM, show itsmorphology and its texture. Furthermore, the results correlated to the structural analysis,demonstrated that this clay is a disordered kaolinite of type 1:1. The adsorption experimentsof parnitrophenol (PNP) in aqueous medium have been carried out using raw kaolinite andurea-intercalated kaolinite. The results showed that the capacity of PNP adsorption on theintercalated kaolinite is more important than that of raw one. The evaluated experimentalvalues of the adsorption isotherms are in agreement with Langmuir and Freundlich models. Inall cases, the adsorption kinetics follows the mechanism of pseudo-second order. In addition,the thermodynamic study indicates that the adsorption of PNP on raw kaolinite and ureaintercalatedkaolinite is a spontaneous process Voir les détails
Mots clés : soil, characterization, kaolinite, Intercalation, adsorption, Paranitrophenol.