ED Sciences Chimiques
Développement de nouvelles stratégies analytiques basées sur l'électrochimiluminescence pour la détection et l'imagerie
par Julie DESCAMPS (Institut des Sciences Moléculaires)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphi ENSMAC - Bordeaux INP 16 Av. Pey Berland 33607 Pessac
devant le jury composé de
- Neso SOJIC - Professeur - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Frédéric LEMAITRE - Professeur - École Normale Supérieure - Rapporteur
- Thomas COTTINEAU - Chargé de recherche - CNRS - Rapporteur
- Eléna ISHOW - Professeure - Université de Nantes - Examinateur
- Guillaume WANTZ - Associate Professor - Université de Bordeaux - Examinateur
- Gabriel LOGET - Chargé de recherche - CNRS - Examinateur
L'électrochimiluminescence (ECL) est la génération de lumière par une réaction chimique électrogénérée. Elle implique l'application d'un potentiel à une électrode pour permettre un transfert de charge avec une solution. Pour cela, cet électrolyte doit contenir une espèce luminophore qui joue le rôle d'émetteur, accompagné dans la majorité des cas d'un co-réactif sacrificiel. Après une réaction chimique hautement énergétique, le luminophore atteint un état de plus haute énergie, soit l'état excité, et retourne spontanément à son état fondamental par l'émission d'un photon. Ce phénomène lumineux a la propriété d'être localisé à la surface de l'électrode au niveau de la couche de réaction, soit sur quelques micromètres d'épaisseur, et également d'avoir une intensité proportionnelle à la quantité de matière impliquée dans la réaction. Ces caractéristiques ont fait de l'ECL un puissant outil largement développé le domaine du diagnostic médical ainsi que dans l'immuno-dosage dont des modules analytiques sont commercialisés depuis 1994. Plus récemment, les recherches se focalisent sur son application en imagerie car, en effet, l'ECL permet d'émettre un signal lumineux localisé à l'échelle moléculaire avec un bruit de fond quasiment nul. En parallèle, l'électrochimiluminescence photoinduite (PECL) est une idée récente qui repose sur l'association de l'ECL avec la photoélectrochimie. Elle consiste à illuminer avec une longueur d'onde d'absorption λabs un semi-conducteur (SC) qui joue alors le rôle d'électrode émettrice par une autre longueur d'onde λem par réaction d'ECL. Ce système a prouvé qu'il contribue à réduire le potentiel requis pour déclencher une réaction électrochimique grâce à l'utilisation des porteurs minoritaires photogénérés dans le SC. Il offre aussi la possibilité de moduler le système par une conversion descendante (avec λem > λabs) ou ascendante (avec λem < λabs) de la lumière ainsi que de localiser la réaction ECL par la lumière incidente. Les objectifs de cette thèse sont dans un premier temps de développer la microscopie ECL d'objets micrométriques et nanométriques, puis dans un deuxième temps, de développer la PECL pour une stabilité et une photo-conversion optimale et d'évaluer son potentiel pour la détection et l'imagerie. Enfin, ces travaux de recherches visent à concrétiser cette mise en application de la PECL et à tirer bénéfice des possibilités qu'il propose pour développer l'imagerie de phénomènes électrochimiques.
Synthèse, cristallochimie et propriétés physiques de nickelates de terre rare (La, Nd) de structure dérivée de la perovskite à degré d'oxydation inusuel
par Hassan-Dahab DAHAB (ICMCB - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 9h30 - Amphithéâtre, ICMCB, 87 Avenue du Docteur Schweitzer, 33608 PESSAC cedex,
devant le jury composé de
- Alain DEMOURGUES - Directeur de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Etienne JANOD - Directeur de recherche - Université de Nantes - Rapporteur
- Pascal ROUSSEL - Directeur de recherche - Université de Lille - Rapporteur
- Olivier MENTRÉ - Directeur de recherche - Université de Lille - Examinateur
- Laurence CROGUENNEC - Directrice de recherche - Université de Bordeaux - Examinateur
Ces travaux qui s'inscrivent dans le cadre d'une collaboration entre l'ICMCB et l'institut Néel portent sur les nickelates (RE1-xSrxNiO2 ou RE = La et Nd) sous forme de poudres. Dans le cadre de cette thèse je présente la synthèse et design chimique de ces nouveaux matériaux par voie chimique innovante, incluant la chimie douce (voie citrate – nitrate), la synthèse sous haute pression d'oxygène (PO2 < 650 bars) (phases RENiO3) à haute température (T = 900°C) et enfin la réduction topochimique utilisant l'hydrure de calcium CaH2 à basse température (T<300°C), dans le but de stabiliser le Ni(+I) dans un environnement plan carré (RENiO2). La caractérisation physico-chimique des composés synthétisés, via les rayons X et de la microscopie électronique couplée à une sonde EDX a mis en évidence une limitation intrinsèque de la solubilité du Sr. Ensuite, nous avons étudié les propriétés physiques intrinsèques des matériaux synthétisés, par différentes techniques de laboratoire, telles que des mesures de transport électrique, de chaleur spécifique et de susceptibilité magnétique, mais aussi des mesures complémentaires qui font appel aux grands instruments : DRX sous pression physique (ESRF), diffusion élastique et inélastique de neutrons (ILL, ISIS, étude des excitations et ordre magnétique). Nous avons établi le schéma de champ cristallin et la possible présence d'un ordre magnétique intrinsèque à NdNiO2 et Nd1-xSrxNiO2. Enfin de nouvelles phases de type RENiO2.5 ont été stabilisées. Une structure cristalline originale qui stabilise trois états de valence du nickel a été proposée pour le composé NdNiO2.5. Ce dernier présente un ordre ferrimagnétique autour de 270 K.
ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Développement de modèles non supervisés pour l'obtention de représentations latentes interprétables d'images
par Emma JOUFFROY (Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système)
Cette soutenance a lieu à 9h00 - Amphithéâtre de l'IMS Jean-Paul DOM IMS - Bâtiment A31 351 Cours de la Libération, 33405 Talence Cedex, France
devant le jury composé de
- Audrey GIREMUS - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Yoann ALTMANN - Associate Professor - Université Heriot-Watt - Rapporteur
- Yannick BERTHOUMIEU - Professeur des universités - Bordeaux INP - CoDirecteur de these
- Thomas OBERLIN - Professeur associé - INP Toulouse - Rapporteur
- Jérôme IDIER - Directeur de recherche - Ecole Centrale de Nantes - Examinateur
- Jean-François AUJOL - Professeur des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
Le Laser Mégajoule (LMJ) est un instrument d'envergure qui simule des conditions de pression et de température similaires à celles des étoiles. Lors d'expérimentations, plusieurs diagnostics sont guidés dans la chambre d'expériences et il est essentiel qu'ils soient positionnés de manière précise. Afin de minimiser les risques liés à l'erreur humaine dans un tel contexte expérimental, la mise en place d'un système anti-collision automatisé est envisagée. Cela passe par la conception d'outils d'apprentissage automatique offrant des niveaux de décision fiables à partir de l'interprétation d'images issues de caméras positionnées dans la chambre. Nos travaux de recherche se concentrent sur des méthodes neuronales génératives probabilistes, en particulier les auto-encodeurs variationnels (VAEs). Le choix de cette classe de modèles est lié au fait qu'elle rende possible l'accès à un espace latent lié directement aux propriétés des objets constituant la scène observée. L'enjeu majeur est d'étudier la conception de modèles de réseaux profonds permettant effectivement d'accéder à une telle représentation pleinement informative et interprétable dans un objectif de fiabilité du système. Le formalisme probabiliste intrinsèque du VAE nous permet, si nous pouvons remonter à une telle représentation, d'accéder à une analyse d'incertitudes des informations encodées.