We review the role of dislocations in III-V /Si heterostructures and devices. The various techniques for dislocation removal will be presented along with a new method which relies on a hybrid molecular beam / liquid phase epitaxy technique. The potential applications of this method will be discussed.

We study analytically the corrections to the leading terms in the Rényi entropy of a massive lattice theory, showing significant deviations from naive expectations. In particular, we show that finite size and finite mass effects give rise to different contributions (with different exponents) and thus violate a simple scaling argument. In the specific, we look at the entanglement entropy of a bipartite XYZ spin-1/2 chain in its ground state. When the system is divided into two semi-infinite half-chains, we have an analytical expression of the Rényi entropy as a function of a single mass parameter. In the scaling limit, we show that the entropy as a function of the correlation length formally coincides with that of a bulk Ising model. This should be compared with the fact that, at criticality, the model is described by a c = 1 conformal field theory and the corrections to the entropy due to finite size effects show exponents depending on the compactification radius of the theory. We will argue that there is no contradiction between these statements. If the lattice spacing is retained finite, the relation between the mass parameter and the correlation length generates new subleading terms in the entropy, whose form is path-dependent in phase-space and whose interpretation within a field theory is not available yet. These contributions arise as a consequence of the existence of stable bound states and are thus a distinctive feature of truly interacting theories, such as the XYZ chain.

Under hydric stress, in dry weather conditions, the sap within trees can cavitate: bubbles appear, which eventually causes an embolism in the circulation. The origin of cavitation is that water can achieve negative pressures in hydraulic vessels. We will focus here on the dynamics of the cavitation bubble, which is of primary importance to explain embolism in trees. We use the recently developed method of artificial tress, using transparent hydrogels as the porous medium. Our experiments, on water confined in micrometric hydrogel cavities, show an extremely fast dynamics: bubbles are nucleated at the microsecond timescale, and then ring at MHz frequency for a few periods. The tension in water before cavitation is of the order of several hundred atmospheres. In a second step, bubbles grow slowly by diffusion, filling the entire available space. In conclusion, these oscillations may be at the origin of the short acoustic emissions that were recorded by other authors in real trees undergoing cavitation.

We consider the problem of computing conformal blocks in 2d N=2 superconformal field theory. Our construction uses two ingredients: (i) the relation between the representation theories of the N=2 superconformal algebra and the affine sl(2) algebra, extended to the level of the conformal blocks, and (ii) the relation between affine sl(2) conformal blocks and instanton partition functions in the 4d N=2 SU(2) gauge theory with a surface defect. By combining these two facts we derive combinatorial expressions for the N=2 superconformal blocks in the Gaiotto limit.

When the motion of particles driven by external forces is restricted by exclusion mechanisms or bottlenecks, non-trivial heterogeneous space-time correlations in their motion may be observed. We studied two examples of such kind of motion, considering two exclusion processes on discrete lattices. The first model is inspired by the slow relaxation occurring when forcing colloidal or granular materials: at high densities increasing the external forcing leads to a strong increase in the viscosity. We explain the blockage dynamics as the coexistence of blocked and mobile regions, arising from a dynamical phase transition. The second model consists in a one-dimensional exclusion process incorporating a localized dynamical defect, inspired by the complexity and richness of mRNA translation. We provide a complete description of the model, characterizing all the possible dynamical regimes and addressing a quantitative explanation of the macroscopic current profiles.

Le développement des carburants issus de ressources carbonées renouvelables (biocarburants) et leurs perspectives de pénétration du marché des carburants pour le transport routier et aérien sont examinés à la lumière de 3 critères : la durabilité, la performance technologique et la compétitivité. Les efforts de R & D déployés pour la production et l’utilisation des bio carburants de 1ère génération (Ethanol et diester ou biodiésel, obtenus à partir de cultures agricoles) permettent à ce jour de satisfaire –partiellement- aux deux derniers critères en raison de leur intégration dans des stratégies de soutien à une agriculture intensive fortement subventionnée. La compétition avec la production alimentaire, l’impact environnemental, et les questionnements sur le bilan réel sur l’effet de serre conduisent cependant à une sérieuse remise en cause de cette alternative. Dans le cas des carburants de 2ème (issus de biomasse lignocellulosique) et de 3ème génération (issus de la culture des algues) les bilans écologiques et économiques attendus s’avèrent beaucoup plus positifs. Toutefois leur production, depuis l’exploitation de la ressource jusqu’à sa transformation chimique, fait appel à des procédés complexes nécessitant la conception et l’introduction de technologies intégrées originales. Les opportunités socio économiques, quelques défis scientifiques et verrous technologiques seront présentés et commentés avec le point de vue d’un chimiste citoyen.

Dans un premier temps, je présenterai des expériences sur les piétons réalisées dans le cadre du projet PEDIGREE, et les principaux résultats obtenus par leur analyse. Puis je discuterai quelques modèles inspirés de ces expériences, certains plus réalistes, et d'autres intéressants du point de vue de la physique des systèmes hors-équilibre. Dans une seconde partie, je considérerai des marcheurs à l'échelle moléculaire, à savoir des moteurs moléculaires à l'intérieur de l'axone. C'est une question ouverte que de savoir comment est régulé le trafic axonal bidirectionnel. Je présenterai un modèle suggérant que la dynamique du réseau de microtubules sous-jacent pourrait participer à l'efficacité du transport.

Un peu de mathématiques suffit pour tenter d'expliquer le fait que le premier chiffre à gauche apparaissant dans des "tas" de nombres est plus souvent le 1 que le 9. Quelques simulations numériques supporteront l'imagination et égayeront le propos.