Mesurer nécessite d'évaluer les incertitudes de mesure. Une mesure scientifique n'a de sens qu'accompagnée de son incertitude, ce qui permet de fixer le nombre de chiffres significatifs de sa valeur numérique. Ceci permet par exemple de vérifier la conformité d'une série de pièces usinées à un cahier des charges qualité.Les méthodes de calcul des incertitudes-types conformes aux recommandations internationales sont présentées progressivement, après avoir distingué les erreurs des incertitudes.Des vidéos d'expérience, accompagnées de cours et de nombreux exercices, devraient vous permettre d'exprimer correctement vos résultats de mesure, quelle que soit la grandeur mesurée et les appareils utilisés.https://socles3.unisciel.fr/course/view.php?id=555

Bien que l'eau soit une des matières les plus répandues à la surface de la terre et directement impliquée dans un grand nombre de phénomènes, qu'ils soient naturels ou artificiels ; et bien que sa molécule ne soit constituée que de 3 atomes, elle recèle encore de nombreux de mystères. Toutes ses propriétés physiques et chimiques ne sont pas encore bien comprises, notamment lorsqu’elle se trouve confinée dans des espaces nanométriques. Elle fait donc toujours l'objet d'études fondamentales approfondies. Cependant, les nombreuses difficultés techniques rencontrées lorsque l’on veut travailler à l’échelle nanométrique font qu’aujourd’hui, l’essentiel des études publiées sont théoriques et non expérimentales. Le besoin d’obtenir des données expérimentales est indispensable.C’est dans ce contexte très général que s’inscrivent les recherches expérimentales rapportées dans cette thèse. Les travaux menés sont séparables en deux parties distinctes mais qui visent à apporter, de façons différentes, leur contribution à l’étude de l’eau en milieu confiné. La première partie consiste en la mise au point d’un protocole expérimental destiné à fabriquer des microsystèmes étanches à l’eau liquide, à des pressions partielles de vapeur d’eau ou à du vide. La fabrication de ces microsystèmes repose sur les techniques de microlithographie et sur l’utilisation de la résine SU-8. Nous montrons qu’il est possible de réaliser des microsystèmes imperméables à l’eau et étanches au vide dont les parois de SU-8 ne sont pas plus épaisses que 100µm et hautes de 30µm. Le protocole proposé s’avère donc tout à fait adapté à la réalisation de Lab-on-Chip/microplateformes de nanofluidique dédiées à l’étude de l’eau confinée et circulant dans un nanopore. La deuxième partie rapporte toute une étude sur l’impact de l’eau sur le comportement électrique de µ-transistors à effet de champ dont le canal est constitué d’un unique nanotube de carbone (CNTFET). La réalisation de cette étude à nécessiter de concevoir puis fabriquer par des techniques relevant de la microélectronique un µ- constitué de plusieurs microélectrodes au contact d’un seul nanotube ; ces électrodes permettant soit d’effectuer des mesures électriques soit par effet joule, d’ouvrir le nanotube à des endroits bien précis ou de le porter à des températures suffisamment élevées pour éliminer toute trace d’eau de son environnement. La réponse électrique du CNTFET en fonction de l’environnement autour du nanotube, i.e. eau liquide, air ambiant, vide, est analysée. Une comparaison est faite entre les réponses obtenues lorsque le nanotube est fermé ou ouvert. Il est ainsi possible de proposer un modèle qualitatif simplifié d’interaction avec l’eau et de distinguer l’impact créé par l’eau adsorbée à l’extérieur du tube de celui associé à l’eau confiné dans le tube. Ce travail pionnier ouvre de nombreuses perspectives dans les domaines de la nanofluidique de l’eau et des études fondamentales sur sa structure et la dynamique de ses molécules en milieu confiné. En tout premier lieu, il servira au développement d'une µ-plateforme de mesures fondés sur les caractéristiques électromécaniques d'un nanotube de carbone unique en presence d'eau solide, liquide ou vapeur.

Introduction The impact of multi-domain preventive interventions on older adults, in particular on those with higher risk to develop Alzheimer's disease (AD), could be beneficial, as it may delay cognitive decline. However, the precise mechanism of such positive impact is not fully understood and may involve brain reserve and adaptability of brain functional connectivity (FC). Methods To determine the effect of multidomain interventions (involving physical activity, cognitive training, nutritional counseling alone or in combination with omega-3 fatty acid supplementation and vs. a placebo) on the brain, longitudinal FC changes were assessed after 36 months of intervention on 100 older adults (above 70 year-old) with subjective cognitive complaints. Results No global change in FC was detected after uni or multidomain preventive interventions. However, an effect of omega-3 fatty acid supplementation dependent on cognitive decline status was underlined for frontoparietal, salience, visual and sensorimotor networks FC. These findings were independent of the cortical thickness and vascular burden. Discussion These results emphasize the importance of patient stratification, based on risk factors, for preventive interventions.

L’interaction spin-orbite est un effet relativiste qui couple le déplacement de l’électron à son spin. Ce couplage suscite de grands intérêts dans la physique du solide. En effet, ce couplage permet une propagation de l’information via le spin des électrons et non plus seulement par leur charge, comme c'est le cas en microélectronique traditionnelle. Cette nouvelle approche, plus qu’une simple amélioration des performances, est donc un changement même du support de base de l’information. De nombreuses applications pratiques ont été envisagées. La maîtrise du couplage spin-orbite permettrait le développement de nouveaux systèmes spin-électroniques, ou 'spintroniques', répondant aux enjeux de réduction de consommation d’énergie, par exemple. A plus long terme encore, le contrôle du spin électronique permettrait aussi le codage l’information via une superposition d’état, ce qui ouvrirait la voie à la réalisation de bits quantiques (par analogie au bit binaire d’un ordinateur “classique”) réalisés en matière condensée.De cet intérêt pour le couplage spin-orbite a émergé ces dernières années le sujet des isolants topologiques bidimensionnels, où isolants à effet Hall quantique de spin. Ces isolants particuliers ont été réalisés à partir de matériaux à fort couplage spin-orbite.Les premières réalisations de tels isolants ont été obtenues avec des semi-conducteurs de la famille II-VI. Ces isolants ne survivent alors qu'à très basse température, de l’ordre du Kelvin, à cause de particularités de la structure de bande des II-VI. Cela a motivé notre recherche de nouveaux matériaux candidats pour l’observation de l’effet Hall quantique de spin à plus haute température. Je me suis intéressé lors de ma thèse à des structures à base d’InAs/GaSb, car en plus des prédictions théoriques et premières démonstrations de la validité de ces structures pour l’observation de l’effet Hall quantique de spin, la croissance et la fabrication de dispositifs à base de ces semi-conducteurs III-V est plus répandue que pour les II-VI.Dans le premier chapitre, je présente une revue des travaux récents autour des isolants topologiques, depuis l'émergence de ce sujet avec le graphène jusqu'au début de ce travail. Je développe également les concepts théoriques à la base des expériences présentées dans cette thèse.Dans le chapitre 2, je développe les détails expérimentaux et présente les différentes croissances à base d'InAs/GaSb étudiées. Je détaille également les procédés de fabrication des dispositifs réalisés à partir de ces mêmes croissances.Le chapitre 3 est consacré aux mesures de magnéto-transport pour les différents dispositifs. Je démontre la validité des calculs théoriques de la structure de bande en montrant une nette augmentation de la taille de la bande interdite pour les structures à base d'InAs/GaSb, ainsi que l'existence d'une conduction de bord dont les propriétés sont compatibles avec le caractère topologique attendu pour ces structures.

La matière active est une vaste classe de matériaux au sein desquels chaque entité, les particules actives, consomme de l'énergie pour effectuer un mouvement. Ces matériaux sont à l'intersection de plusieurs champs de recherche distincts, tels que la biologie, l’ingénierie et la physique, et ont donc attiré une attention considérable. En raison de leur consommation perpétuelle d'énergie, ces systèmes sont hors de l'équilibre thermodynamique. En conséquence ils exhibent une myriade de phénomènes surprenants qui défient notre conception des phases et dynamiques à l'équilibre. Parmi eux, le mouvement collectif est particulièrement intriguant et excitant sous plusieurs aspects. Premièrement parce qu'il émerge dans des systèmes aux échelles de longueur et de temps distinctes, des ensembles de cellules aux larges foules, troupeaux et essaims, avec cependant des caractéristiques communes. Cela suggère alors une logique universelle derrière dans les mécanismes à l'origine de ces différents comportements collectifs. Deuxièmement parce que certains de ces mouvements ont des signatures communes avec des phénomènes d'équilibre. Bien que ces derniers soient très divers, allant de la transition vitreuse à la turbulence inertielle, ces connections donnent accès à de nombreux outils et concepts afin de caractériser les comportements hors-équilibre. Troisièmement parce que les applications possibles d'une compréhension fine voire du contrôle de ces phénomènes sont d'une grande portée~: traitement de pathologies spécifiques, conception de matériaux intelligents, gestion des foules, etc. Dans cette Thèse, nous nous concentrons sur la matière active dense, où le mouvement des particules individuelles est entravé par des effets d'encombrement, et cherchons à caractériser comment le mouvement collectif émerge de cette compétition. Pour cela nous utilisons un modèle simple en deux dimensions de particules auto-propulsées isotropes, à savoir des particules d'Ornstein-Uhlenbeck, où l'écart à la limite d'équilibre est contrôlée par le temps de persistance des forces de propulsion. En raison de sa simplicité, les phénomènes décrits pour ce modèle ont le potentiel de s'appliquer à une variété de matériaux. Nous cartographions les phases de ce modèle, du régime proche de l'équilibre à petite persistance au régime loin de l'équilibre à grande persistance. Nous concentrons nos efforts sur ce second régime, là où a été récemment montré l'émergence de corrélations de vitesse. Nous démontrons qu'une phase liquide désordonnée existe à très grande persistance, à condition que la polydispersité frustre l'ordre structurel, et que ce liquide exhibe différentes manifestations de mouvement collectif désordonné. D'abord, nous montrons que les systèmes persistants sont dynamiquement arrêtés à grande densité. Dans le voisinage de l'arrêt dynamique, nous trouvons que le liquide affiche des hétérogénéités dynamiques similaires aux systèmes denses à l'équilibre. Nous examinons, dans une limite idéale de persistance infinie, les processus microscopiques menant à ces hétérogénéités. Ensuite, à distance de l'arrêt dynamique, nous montrons que notre modèle exhibe des écoulements d'advection chaotiques, à l'instar des systèmes turbulents. Nous mettons en exergue comment ce comportement spécifique pourrait être universel au sein d'une classe plus large de systèmes actifs s'appuyant sur une compétition entre l'encombrement et le forçage persistant. Enfin, dans des systèmes monodisperses qui exhibent à grande densité un ordre à longue portée, nous décrivons les mécanismes permettant la relaxation structurelle loin de l'équilibre.