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SUMMARY:Soutenance de HDR de Emmanuel BERTRAND (ID2M)
DESCRIPTION:Etudes de relations entre procédé\, microstructure et propriétés mécaniques des métaux.\nRôle des mécanismes de déformation et fabrication additive arc-fil. \nRésumé : Parmi la grande famille des alliages métalliques\, certains sont sujets à des mécanismes de déformation particuliers : transformation martensitique sous contrainte\, maclage de réorientation\, maclage plastique… Ces mécanismes sont à l’origine de comportements mécaniques très particuliers : effet mémoire de forme\, superélasticité\, alliages à effet TRIP et/ou TWIP. \nPour améliorer la compréhension de ces mécanismes souvent concomitants\, ma démarche a consisté à étudier les séquences de mécanismes de déformation dans des alliages de titane β-métastables. Je me suis intéressé ensuite aux relations entre composition chimique d’un alliage et ses mécanismes de déformation avant une ouverture à d’autres alliages à transformation martensitique. \nUne autre part de mon travail passe par le développement de solutions aux problèmes générés par le comportement d’alliages métalliques en fabrication additive. Selon les métaux considérés\, les problématiques sont variables : abaissement de propriétés mécaniques\, anisotropie découlant du comportement à la solidification\, accumulation de chaleur… \nDes solutions originales sont proposées\, en se plaçant à l’interface entre la science des matériaux et le génie des procédés. Ce positionnement permet une compréhension fine des relations procédé\, microstructure et propriétés des métaux et de lever des verrous scientifiques et technologiques. \nMots clés : alliages de titane ; fabrication additive arc-fil ; métallurgie ; microstructure \n\nStudies of the relationships between process\, microstructure\, and mechanical properties of metals.\nRole of deformation mechanisms and wire arc additive manufacturing \nAbstract : Among the large family of metal alloys\, some are subject to particular deformation mechanisms: stress-induced martensitic transformation\, reorientation twinning\, plastic twinning… These mechanisms are the origin of very specific mechanical behaviors: shape memory effect\, superelasticity\, TRIP and/or TWIP effect alloys. \nTo improve the understanding of these often concomitant mechanisms\, my approach consisted of studying the sequences of deformation mechanisms in metastable β- titanium alloys. I then focused on the relationships between the chemical composition of an alloy and its deformation mechanisms before expanding to other alloys with martensitic transformation. \nAnother part of my work involves developing solutions to problems generated by the behavior of metal alloys in additive manufacturing. Depending on the metals considered\, the issues vary: reduction of mechanical properties\, anisotropy resulting from solidification behavior\, heat accumulation\, etc. \nOriginal solutions are proposed by positioning at the interface between materials science and process engineering. This approach allows for a detailed understanding of the relationships between process\, microstructure\, and properties of metals\, and helps overcome scientific and technological barriers. \nKeywords : titanium alloys; wire arc additive manufacturing; metallurgy; microstructure
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SUMMARY:Soutenance de thèse de Bastien ANEZO (PMN)
DESCRIPTION:Simulation et développement de qubits d’azafullerene sur substrat de diamant\nRésumé : Azafullerene (C59N) est une molécule active en spin\, espèce radicalaire\, de la famille des fullerènes. Le spin ½ délocalisé sur la cage est un système à deux niveaux manipulable comme un qubit. La stabilité du C59N est amélioré en utilisant une molécule protectrice\, le [10]CPP\, par interaction non-covalente supramoléculaire ces deux molécules forment le complexe C59N⊂[10]CPP. Cette structure possède les mêmes caractéristiques de spin que l’azafullerene\, tout en étant stable à température ambiante pendant des années. C’est pourquoi C59N⊂[10]CPP est prometteur dans le domaine de l’électronique moléculaire\, les procédés d’informations quantiques (QIP) et les nano-aimants. Notamment\, nous étudions l’implémentation d’un système de mesure du spin moléculaire par fluorescence de défauts colorés dans le diamant.\nDans cette thèse\, le calcul des premiers principes par théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) permet de réveler la stabilité électronique (charge et spin) du C59N et le centre NV dans le diamant. La microscopie par fluoresence de centre NV renseigne sur les caractéristiques du C59N et révèle une instabilité de charge dépendant de la chimie de surface du diamant. Nous étudions les surface tels que Au(111)\, Ag(111)\, FeO(001) et le graphène\, sur lesquelles des dépots de [10]CPP puis C59N sont réalisés pour créer une monocouche de C59N⊂[10]CPP. Les dépots sont caratérisés par STM\, XPS et NEXAFS\, ils révèlent des structures complexes et variables où la structure de C59N⊂[10]CPP est dépendante des conditions de dépôts et de recuits. Le complexe supramoléculaire conserve son activité de spin dépendant de la surface utilisée. \nMots clés : ab-initio\, théorie fonctionnelle de la densité\, complexe supramoléculaire\, défaut de couleur\, centre NV\, résonance magnétique \n\nSimulation and development of azafullerene qubits on diamond substrates\nAbstract : Azafullerene (C59N) is a spin-active molecule\, a radical species\, from the fullerene family. The delocalised spin ½ on the cage is a two-level system manipulable as a qubit. The stability of C59N is improved by using a protective molecule\, [10]CPP; through non-covalent supramolecular interaction\, these two molecules form the C59N⊂[10]CPP complex. This structure retains the same spin characteristics as azafullerene\, while being stable at room temperature for years. This is why C59N⊂[10]CPP is promising in the field of molecular electronics\, quantum information processes (QIP)\, and nanomagnets. In particular\, we are studying the implementation of a molecular spin measurement system using fluorescence from colour centres in diamond.\nIn this thesis\, first-principles calculations using density functional theory (DFT) reveal the electronic stability (charge and spin) of C59N and the NV centre in diamond. Fluorescence microscopy of the NV centre provides information on the characteristics of C59N and reveals a charge instability depending on the surface chemistry of diamond. We study surfaces such as Au(111)\, Ag(111)\, FeO(001)\, and graphene\, on which deposits of [10]CPP and then C59N are made to create a monolayer of C59N⊂[10]CPP. The deposits are characterised by STM\, XPS\, and NEXAFS; they reveal complex and variable phases where the structure of C59N⊂[10]CPP depends on the deposition and annealing conditions. The supramolecular complex retains its spin activity depending on the surface used. \nKeywords : ab-initio\, density functional theory\, supramolecular complex\, colour centre\, NV centre\, magnetic resonance
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