Liste des Thèses de doctorat
Optimisation de la qualité des couches minces d'oxyde de zinc dopé où co-dopé: Application pour les cellules solaires de silicium
L’oxyde de zinc (ZnO) est un semi-conducteur à large bande interdite (3,37 eV à la température ambiante) et une importante énergie de liaison des excitons (60 meV) avec une conductivité naturelle de type n, il est transparent dans le visible, il possède une mobilité électrique élevée et une forte luminescence à la température ambiante. Ces propriétés font de ZnO un bon candidat pour des applications optoélectroniques et photovoltaïques. L’objectif de cette thèse est d’étudier les propriétés physiques des couches minces d’oxyde de zinc intrinsèque, dopé et co-dopé. Ces films vont servir comme couches fenêtre pour les cellules solaires de Silicium cristallin de type p (c-Si(p)). Les films de ZnO dopé et co-dopé seront élaborés par une méthode faible coût de dépôt électrochimique (Electrodéposition). Des techniques de caractérisations structurales telles que la microscopie électronique à balayage et en transmission où la diffraction d’électrons et de rayons X seront utilisées afin d’étudier la morphologie des couches réalisées, ainsi que sur la mise en évidence de leurs propriétés optiques. Pour ce faire, des techniques de caractérisation spectroscopique telle que la photoluminescence (en continu et résolu en temps), la cathodoluminescence et la mesure de transmission seront employées. Le but visé par la caractérisation est de déterminer l’influence de la concentration des dopants et de recuit. Enfin, la fabrication de cellules solaires à base de ces composés semi-conducteurs pourra être envisagée pour les cellules solaires en silicium cristallin (c-Si(p)) afin de procéder à des caractérisations électriques classiques en termes de performances photovoltaïques (I(V), EQE, …). Voir les détails
Mots clés : oxyde de zinc, caractérisation, couches minces, ZnO dopé, Cellules solaires, AMPS-1D
Synthèse et caractérisations de nouvelles générations de céramiques piézoélectriques sans plomb
Dans ce travail de thèse, nous proposons d’élaborer de nouvelles céramiques piézoélectriques sans plomb, d’étudier l’influence des procédés d’élaboration et des conditions de synthèse de ces céramiques sur les propriétés physiques, microstructurales, diélectriques, piézoélectriques et ferroélectriques. Diverses techniques disponibles nous permettront de mener à bien ces travaux de recherche, que ce soient des techniques d’élaboration (synthèse en voie solide, sol-gel, …) ou des techniques de caractérisation (DRX, MEB, MET, STEM-EDX, ATD-TG, caractérisations diélectriques, piézoélectriques et ferroélectriques).En plus de cette étude fondamentale de nouvelles céramiques sans plomb, une application pourrait être développée : la conception de transformateurs piézoélectriques. Cette partie de l’étude passe d'abord par le choix d’une structure, le dimensionnement géométrique, suivis de la fabrication des prototypes (plusieurs architectures seront proposées) pour finir enfin par la détermination de leurs performances (gain, rendement, puissance). Voir les détails
Mots clés : synthèse, Céramique piézoélectriques, Système BCTZ, Caractérisation, microstructure
Identification et commande par la théorie des intervalles
Dans cette thèse, nous avons abordé plusieurs objectifs dans le domaine de la commande prédictive : • Le développement d’un algorithme de commande prédictive robuste basé sur la théorie des systèmes dont les incertitudes sur les paramètres sont décrites par des intervalles flous. Cet algorithme est utilisé pour la commande des systèmes non linéaires. • L’utilisation de metaheuristiques pour la solution du problème d’optimisation de la commande prédictive ; plusieurs metaheuristiques ont été utilises et comparés • L’optimisation multi objectifs dans le cadre de la commande prédictive. En effet, dans un grand nombre de problèmes du monde réel, il s'agit d'optimiser simultanément plusieurs objectifs d'un même problème souvent conflictuels et leur résolution dans un temps raisonnable devient nécessaire. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l'optimisation multi objectifs par l'algorithme PSO : Particle swarm optimisation. Voir les détails
Mots clés : commande prédictive, algorithme PSO
CORRECTION DU COMPORTEMENT CINEMATIQUE D’ORIENTATION RELATIVE ENTRE PIECE/OUTIL POUR LES MACHINES A 5 AXES
Les surfaces complexes peuvent être trouvées dans de nombreuses applications industrielles telles que les pièces d’automobile, les coques de bateaux ou les pièces d’aérospatial. L’usinage de telles surfaces nécessite une machine à 5 axes.Vu le compromis entre la variété des configurations cinématiques de ces machines et le large domaine d’usinage des surfaces complexes existe un problème majeur qui est l’orientation d’outil pour le suivi sans contrainte du chemin non linéaire d’outil, parmi ces contraintes en site : l’interférence, et la collusion. L’objectif de cette thèse est de corrigé le comportement d’orientation relatif entre pièce /outil pour les machines à 5 axes et ceci par l’analyse approfondie des différentes cinématiques des MO 5axes, l’application des algorithmes de génération du chemin d’outil en position (CL) et en contact (CC), l’étude des phénomènes d’interférence et de collusion par les algorithmes d’orientations et en fin proposition d’un model de réseau de neurones pour la correction d’orientation d’outil pour l’usinage à 5 axes. Voir les détails
Mots clés : Usinage des surfaces complexes, les machines à 5 axes, orientation d’outil, réseau de neurones, interférence et collusion.
Etude et extension de I ‘algorithme MRAC aux systèmes multivariables et a retards
Le contrôle adaptatif à modèle de référence (MRAC), représente une des principales configurations utilisées dans les systèmes adaptatifs. Depuis que les problèmes de stabilité et de robustesse ont été partiellement résolus, plusieurs chercheurs ont trace pour objectif. Améliorations des performances d'une part, et la simplification de conception et d'implantation d'autre part. On traitera dans ce travail les différentes méthodes de la commande adaptative des systèmes SISO déterministes. Une extension aux systèmes multivariables et à retard sera envisagée. La validité des algorithmes développés sera testée sur des systèmes réels. Voir les détails
Mots clés : Commande adaptative, modèle de référence, systèmes multivariables
Segmentation d’images PET cérébrales par modèles probabilistes pour la détection de la maladie d’Alzheimer
L’imagerie médicale, en constante évolution ces dernières années, fournit un nombre croissant de données. Ce volume important de données doit ensuite être analysé. Les méthodes automatiques de traitement et d’analyse d’images se sont récemment multipliées pour assister l’expert dans l’analyse qualitative et quantitative de ces images et faciliter son interprétation. Les techniques d'imagerie médicale fonctionnelles que sont le PET et le SPECT rendent possible le diagnostic d'anomalies dans les tissus et organes internes avant que ces déformations ne soient visibles au niveau structurel et anatomique. En effet, de récents travaux dans le domaine du diagnostic assisté par ordinateur sur des images tomographiques ont montré l'intérêt de nouvelles modalités d'image pour faciliter le diagnostic et le suivi des traitements surtout dans le cas des désordres neuro-dégénératifs liés à la maladie d'Alzheimer. Ce sujet de thèse s’inscrit dans ce cadre. Nous allons focaliser notre étude sur des images PET cérébrales où nous proposerons des méthodes de segmentation qui s’appuient sur un modèle a priori. La difficulté à segmenter une image est due à la complexité structurelle des images PET et au contraste souvent insuffisant pour extraire la structure d’intérêt, sans aucune connaissance a priori ni sur sa forme ni sur sa localisation. Les connaissances a priori apportées par les modèles probabilistes permettront donc de mieux différencier les structures anatomiques proches par le contraste et la localisation spatiale. Le travail proposé dans le cadre de ce sujet aura pour objectif de proposer une méthode de segmentation de haut niveau en se basant sur un modèle probabiliste a priori afin de permettre un diagnostic précoce de la maladie d’Alzheimer et de suivre l’évolution de cette maladie chez des patients déjà diagnostiqués afin de permettre d’adapter au mieux les traitements proposés. Voir les détails
Mots clés : traitement d'images tomographiques, segmentation, maladie d'alzheimer, prétraitement, modèles probabilistes.
Étude de la Propagation des Solitons Vectoriels dans les Systèmes à Multiplexage Ultradence en Longueur d’onde
Pour décrire numériquement les caractéristiques de la propagation et de l’interaction du soliton vectoriel avec glissement de fréquence dans les systèmes à multiplexage ultradence en longueur d’onde (U-DWDM pour Ultra-Dence Wavelength Division Multiplexing) avec gestion de la dispersion, de la nonlinéarité, et des pertes, on utilise une méthode appelée «the compact split step Padé scheme (CSSPS)». En général, la propagation du soliton vectoriel dans les fibres optiques managées est gouvernée par un système d'équations de Schrödinger non linéaires couplées avec des coefficients variables. Habituellement, le système d'équations de Schrödinger non linéaires couplées avec des coefficients variables n'est pas intégrable. Mais on peut obtenir des solutions exactes de ce système d’équations en utilisant plusieurs méthodes pour quelques cas spéciaux. Alors, pour faire une étude complète, on a entamé les simulations en faisant choisir les paramètres des trains d’impulsions solitoniques ainsi que les paramètres linéaires et non linéaires. Voir les détails
Mots clés : Train des solitons vectoriels Solitons chirpés, Fibers optiques biréfringents, « compact split step Padé scheme », Equations de Schrödinger non linéaires couplées d’ordre supérieur avec des coefficients variable.
ÉLECTRODEPOSITION ET CARACTERISATION DES FILMSMINCES DE POLYANILINE DOPE EN METAUX DE TRANSITION
Dans le cadre de la préparation de la thèse de doctorat, le travail est portésur une mise au point bibliographique sur les polymères organiques conducteursconjugués et en particulier la polyaniline, les électrodes modifiées, lesmatériaux composites et leur application. La partie expérimentale de ce sujet estporté dans un premier temps sur l’électropolymérisation de monomère sur desélectrodes de verre ITO suivi de la détermination de meilleures conditionsexpérimentales telles que l’épaisseur des films, la concentration de monomère,le pH du milieu. L’analyse des propriétés électrochimiques par la technique devoltamétrie cyclique et l’analyse spectroscopique par la techniqued’impédancemétrie. La caractérisation du matériau ITO/polymère parmicroscopie électronique à balayage couplé par EDX afin de confirmer lamorphologie des films et leur composition. Ce travaille sera suivie parl’incorporation des particules de métaux de transition telque le cuivre, nickel etle cobalt suivi de la détermination des meilleurs conditions expérimentalestelles que la concentration de sels métalliques, la durée de trempage, le pH dumilieu et le nombre d’incorporation puis la caractérisation des matériauxcomposite ITO/polymère-métal par lés différent méthode électrochimique etphysicochimique, enfin leur application . Voir les détails
Mots clés : Electropolymérisation, polyaniline, Electrodes modifiés, Métaux de transition, Voltamétrie cyclique, chronoampéromètrie
Élaboration et caractérisation des couches minces sur les aciers par les méthodes non destructives
La surface d’un matériau est le siège de nombreuses interactions avec l’environnement. Les propriétés physico-chimiques des surfaces et des interfaces jouent donc un rôle déterminant vis-à-vis des performances globales des matériaux, tant d’un point de vue de l’adhésion, que de la corrosion, de l’usure, … Les revêtements et le traitement de surface permettent d'accroître de manière considérable les propriétés d'un produit, que cela concerne les aspects esthétiques ou techniques.Le domaine couvert par les traitements de surface est ainsi vaste. On peut définir par traitement de surface toute opération qui, par une modification structurelle ou par l'apport d'un matériau à la surface d'un produit, en modifie les caractéristiques. Il résulte une modification du matériau et en particulier de sa propriété fonctionnelle mécanique, électrique et optique.L’objet de notre travail consiste dans l’élaboration des conches mince sur certains aciers. Une approche sera effectuée sur l’optimisation des différents paramètres pouvant affecter le dépôt sur le matériau de base ainsi que les procédés mis en œuvre pour améliorer les caractéristiques structurelles des couches. Nous allons focaliser nos travaux sur l'analyse structurelle et le comportement magnétique par l’utilisation des techniques d’évaluation non destructive (NDE) des plus classiques aux techniques avancées. Une comparaison avec les méthodes destructives serait effectuée (RX, MEB, …) et permettrait de valider les résultats obtenus par le NDE. Voir les détails
Mots clés : corrosion, cnd, couches minces, MEB, DRX, VSM
Études des propriétés des couches de ZnO par les techniques non destructives
L’oxyde de Zinc est parmi les oxydes transparents et conducteurs les plus prometteurs dans le domaine du photovoltaïque. En effet, il joue le rôle de fenêtre optique permettant de capter plus de photons. : notre travail consiste à l’élaboration de couche de ZnO par voie électrochimique ayant de bonnes propriétés piézoélectrique. Les objectifs ciblés sont les nanogénérateur ainsi que les dispositifs SAW (Surface Acoustic Wave) et BAW (Bulk Acoustic Wave). Voir les détails
Mots clés : couches minces, oxyde de zinc, électrodéposition, Piézoélectricité