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Le graphène est l'un des matériaux les plus fascinants jamais découverts. L’observation de cette monocouche d’atomes de carbone en 2004, a suscité beaucoup d'enthousiasme dans la communauté de la physique. Il représente en fait la première réalisation d'un matériau bidimensionnel naturel. De plus, l'organisation unique des atomes de carbone lui confère des propriétés électroniques exotiques au graphène. Ainsi, la découverte du graphène a ouvert la porte à des effets quantiques difficiles à observer dans d'autres systèmes conventionnels. Néanmoins, étant un matériau naturel, la feuille de carbone ne vient que dans un arrangement atomique : les atomes sont organisés en réseau hexagonal et leurs positions sont fixes. De nos jours, les propriétés électroniques du graphène peuvent être obtenues dans d'autres systèmes, en particulier ceux ayant une symétrie triangulaire. Ces matériaux, connus sous le nom de « matériaux de Dirac », représentent une plate-forme parfaite pour tester des nouveaux phénomènes quantiques non observables dans le graphène.Dans ce travail de thèse, basé sur des travaux antérieurs et des calculs atomistiques en liaisons fortes, un potentiel périodique avec une géométrie en nid d'abeille sera appliqué sur un gaz d'électrons bidimensionnel. Le gaz d'électrons sera créé dans un puit quantique d’InGaAs/InP épitaxié par jet moléculaire. Le puit d’InGaAs et en particulier, sa nature bidimensionnelle, seront caractérisées par microscopie et spectroscopie à effet tunnel à basse température et par des techniques expérimentales supplémentaires. En poussant à leur limite les lithographies de faisceau d'électrons à haute résolution ou de copolymères à blocs, les barrières de potentiel en nid d'abeilles seront nanostructurées dans la couche d'InGaAs pour confiner directement le mouvement des électrons. Ainsi, la réalisation de réseaux hexagonaux ayant une périodicité comprise entre 45 et 20 nm permettra la formation de cônes Dirac et de bandes plates non triviales couvrant des gammes d'énergie allant jusqu'à des dizaines de meV. Le matériau de Dirac obtenu et sa physique intéressante seront étudiés en utilisant la microscopie et la spectroscopie à effet tunnel à basse température. De cette façon, nous ouvririons la porte à un nouveau domaine attractif qui fournirait un contrôle plus fort sur l'ingénierie des bandes en physique de la matière condensée.

Graphene is one of the most fascinating materials ever discovered. The achievement of this single-layer carbon atoms in 2004, generated a lot of enthusiasm in the physics community. It represents in fact the first realization of a naturally occurring two-dimensional material. In addition, the unique organization of the carbon atoms confers graphene exotic electronic properties. Thus, the discovery of graphene opened the door to quantum mechanical effects that are difficult to observe in other conventional systems. Nevertheless, being a natural material, the carbon sheet comes in only one atomic arrangement: the atoms are organized in a hexagonal lattice and their…

Advisors/Committee Members: Grandidier, Bruno (thesis director), Delerue, Christophe (thesis director).

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Ce travail s’articule sur trois axes ; le premier est une contribution à l'étude du répertoire des bactéries associées aux arthropodes vecteurs (tique et puces) en Afrique du nord (Algérie) et en Afrique Sub-saharienne (Bénin, Tanzanie et République Démocratique du Congo). Nous avons pu ainsi détecter par biologie moléculaire (qPCRs, PCR standard et séquençage) et pour la première fois au Bénin, Rickettsia typhi (l'agent du typhus murin), et Bartonella sp dans des puces collectées sur des rongeurs à Cotonou. Dans ce travail, nous avons également détecté Yersinia pestis, l'agent de la peste et R. felis (responsable de la fièvre boutonneuse) dans des puces de la RD du Congo. En Tanzanie, nous avons mis en évidence la présence de R. felis et R. typhi dans des puces de rongeurs. En Algérie, nous avons décrit pour la première fois la présence d'agent de borréliose de Lyme (Borrelia garinii) dans les tiques. Nous avons confirmé la présence de R. massiliae, R. monacensis R. aeschlimannii, R. slovaca et R. felis et nous avons également détecté pour la première fois en Algérie, Bartonella tamiae, une bactérie dont la pathogénicité est peu connue et Coxiella burnetii, l'agent de la fièvre Q.Dans la deuxième partie de notre travail, nous nous sommes intéressés à l’évaluation des compétences vectorielles des puces de chat (Ctenocephalides felis) et punaises de lit (Cimex lectularius) dans la transmission de l’agent de la fièvre des tranchées (Bartonella quintana) dont le vecteur connu est le pou de corps. Trois approches ont été utilisées : la qPCR, la culture et l’immunohistochimie.

This work focuses on three areas; the first is a contribution to the study of the repertoire of bacteria associated with arthropod vectors (tick and flea) in North Africa (Algeria) and in Sub-Saharan Africa (Benin, Tanzania and the Democratic Republic of Congo). We could thus detected by molecular tools (qPCRs, standard PCR and sequencing) and for the first time in Benin, Rickettsia typhi (the agent of murine typhus) and Bartonella sp in fleas collected from rodents in Cotonou. In this work, we have also associated the agent of plague (Yersinia pestis), and for the first time in fleas of DR of Congo, and we detected also R. felis (the causative agent of spotted fever). In Tanzania, we have highlighted the presence of R. typhi and R. felis fleas on rodents. In Algeria, we described for the first time the presence of Lyme disease agent (Borrelia garinii) in hard ticks. We confirmed the presence of R. massiliae, R. monacensis, R. aeschlimannii, R. slovaca and R. felis, we also detected for the first time Bartonella tamiae and Coxiella burnetii associated with bat ticks in Algeria.Regarding the second part we was interested in the evaluation of vector competence of cat fleas (Ctenocephalides felis) and bed bugs (Cimex lectularius) in the transmission of trench fever agent (Bartonella quintana) that is known to be transmitted by lice. Three approaches have been tested; qPCR, culture and immunohistochemistry.

Advisors/Committee Members: Parola, Philippe (thesis director), Bitam, Idir (thesis director).

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Une décennie après la découverte du graphème par A.K. Geim et K.S. Novoselov ,beaucoup de ses propriétés fondamentales ont été intensément étudiées. En effet, lespromesses du graphème a été etenues et ont conduit a une recherche fructueuse dansdes domaines aussi varies que l'optique, la mécanique, la chimie ou l'électronique. Legraphème mérite ainsi d'être appelée le matériau miracle puisque c'est un très conducteurde la chaleur et de l'électricité, il est l'un des matériau les plus solides tout en étantléger et optiquement transparent. Son succès est en partie dû à la technique de micro clivage,ou exfoliation qui est facile et accessible à tout laboratoire sans équipementlourd. Cela a permis d'étudier les propriétés du graphème avec un large éventail de techniquesexpérimentales. Après l'immense succès du graphème, d'autres matériaux bidimensionnels(2D) ont été obtenus avec la même technique, conduisant à une physiqueparticulièrement riche.

A decade after the discovery of grapheme by A.K. Geim and K.S. Novoselov , manyof its fundamental properties have been intensely studied. Indeed, the early promise ofgrapheme has been kept, leading to a fruitful research in many felds as diverse as optics,mechanics, chemistry or electronics, and grapheme still deserves the name of wondermaterial as among its attributes there is an exceptionally good conduction of heat andelectricity, it is one of the strongest known material while being light and opticallytransparent. Its success was partly due to the easy micromechanical cleavage or scotchtape exfoliation technique accessible to any laboratory without heavy equipment, thatallowed to study the properties of grapheme with a wide range of experimental techniques.Following the success of grapheme, other two-dimensional (2D) materials were obtainedwith the same technique, leading to a particularly rich physics.

Advisors/Committee Members: Plaçais, Bernard (thesis director).

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Nesta tese analisamos o oscilador de Dirac tridimensional em um banho tÃrmico. Encontramos que o calor especÃfico do oscilador de Dirac tridimensional à duas vezes maior que o calor especÃfico do oscilador de Dirac unidimensional quando estamos em um regime de altas temperaturas. Inicialmente utilizamos o espectro de energia do oscilador de Dirac tridimensional para encontramos a funÃÃo de partiÃÃo e as demais propriedades. Assim procedendo, fizemos uma comparaÃÃo com oscilador de Dirac unidimensional e com oscilador harmÃnico nÃo-relativÃstico. Em seguida, fizemos um estudo numÃrico das propriedades termodinÃmicas de um poÃo quadrado de potencial infinito. Para este estudo nÃs utilizamos a funÃÃo theta de Jacobi.

In this work we analyze the three-dimensional Dirac oscillator in a thermal bath. We found that the heat capacity is two times greather than the heat capacity of the one-dimensional Dirac oscillator in the higher temperatures. We begin with the energy spectrum of the three-dimensional Dirac oscillator, then we find the partition functions and others thermodynamics properties; thus we make one comparasion with the one-dimensional Dirac oscillator and non-relativistic harmonic oscillator. We are interested in study numerically the properties thermodynamics of the square well with infinity potencial. In the latter case we have used a Jacobi theta function.

Advisors/Committee Members: Ricardo Renan Landim de Carvalho.

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Les modèles de champ moyen en QED apparaissent naturellement dans la modélisation du nuage électronique des atomes lourds. Cette modélisation joue un rôle croissant en physique et chimie quantique, les effets relativistes ne pouvant pas être négligés pour ces atomes. En physique quantique relativiste, le vide est un milieu polarisable, susceptible de réagir à la présence de champ électromagnétique.On se place dans le cadre du modèle variationnel de Bogoliubov-Dirac-Fock (BDF) qui est une approximation de champ moyen de la QED sans photon (en particulier, les interactions considérées sont purement électrostatiques).Il est à noter que pour donner un sens au modèle BDF, il est nécessaire d'introduire une régularisation ultra-violette. Il se produit un phénomène de renormalisation de charge due à la polarisation du vide : la charge de l'électron observée dépend de la charge « nue » de l'électron et du paramètre de régularisation. On étudie rigoureusement ce phénomène ainsi que le problème de la renormalisation de la masse. Cette dernière est en lien avec l'existence d'un état fondamental pour le système d'un électron dans le vide, en l'absence de tout champ extérieur. En revanche, on montre l'absence de minimiseurs dans le cas de deux électrons.Enfin, on exhibe des points critiques de l'énergie BDF, interprétés comme des états excités du vide. On met en évidence le positronium, système métastable d'un électron et de son antiparticule le positron, ainsi que le dipositronium, molécule métastable constituée de deux électrons et de deux positrons.Les méthodes utilisées sont variationnelles (concentration-compacité, lemme de Borwein et Preiss).

In QED, mean-field models appear in the modelling of the electron clouds of heavy atoms. This modelling plays a increasing role in physics and in quantum chemistry: relativistic effects cannot be neglected in these atoms. In relativistic quantum physics the vacuum is a polarizable medium that can react to the presence of an electromagnetic field.We consider the so-called Bogoliubov-Dirac-Fock (BDF) model, a variational model which is a mean-field approximation of no-photon QED (in particular the interactions are purely electrostatic).We point out that an ultraviolet regularisation is necessary to properly define the BDF model. The vacuum polarisation leads to a \emph{renormalisation} phenomenon, the "observed" charge of the electron depends on its "bare" charge and the regularisation parameter. We rigorously study both the problem of charge renormalisation and mass renormalisation. This last one is linked to the existence of ground state in the case of an electron in the vacuum, without any external field. In contrast, we show there is no ground state in the case of two electrons.Finally we exhibit some critical points of the BDF energy which are interpreted as vacuum excited states. In particular, there are the positronium (a metastable system constituted by an electron and its antiparticle called the positron) and the dipositronium (a metastable molecule constituted by two…

Advisors/Committee Members: Séré, Eric (thesis director).

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Ces dernières années, de nouveaux matériaux bidimensionnels aux propriétés surprenantes ont été découverts, le plus connu étant le graphène. Dans ces matériaux, les électrons du niveau de Fermi ont une masse apparente nulle, et peuvent être décrits par l’équation de Dirac sans masse. Un tel phénomène apparaît dans des situations très générales, pour les matériaux bidimensionnels ayant une structure périodique en « nid d’abeille ». De plus, la prise en compte d’interactions mène à des équations de Dirac non linéaires. Ces équations apparaissent également dans l’étude des paquets d’ondes lumineuses dans certaines fibres optiques. Le but de cette thèse est d’étudier l’existence et la stabilité de solutions stationnaires de ces équations avec termes non linéaires sous-critiques et critiques, et de montrer qu’ils sont la limite de solutions stationnaires de l’équation de Schrödinger non linéaire à potentiel périodique dans certains régimes de paramètres. Du point de vue mathématique, on devra résoudre les équations d’Euler-Lagrange de fonctionnelles d'énergie fortement indéfinies faisant intervenir l’opérateur de Dirac. Il s’agira en particulier d’étudier le cas des non-linéarités avec exposant critique, encore mal comprises pour ce type de fonctionnelle, et qui apparaissent naturellement en optique non linéaire. Les résultats de cette thèse pourraient avoir un impact important en physique, en particulier en physique du solide et optique non linéaire.

Recently, new two-dimensional materials possessing unique properties have been discovered, the most famous being the graphene. In this materials, electrons at the Fermi level behave as massless particles and can be described by the massless Dirac equation. This phenomenon is quite general, and it is a common features of "honeycomb" periodic structures. Moreover, taking into account interaction leads to non-linear Dirac equations, which also appear in the description of light propagation in particular waveguides. The aim of the thesis is to study existence and stability of stationary solutions for those equations with both sub-critical and critical nonlinearities, and to show that they are limit of stationary solutions to the Schroedinger equation with honeycomb potential, for a suitable choice of parameters. This amounts to solving the Euler-Lagrange equation for strongly indefinite energy functionals, involving the Dirac operator. We will deal with critical nonlinearities, which are still poorly understood, and appear naturally in non-linear optics. This results may have an impact on the understanding some solid state or nonlinear optics systems.

Advisors/Committee Members: Séré, Eric (thesis director).

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Neste trabalho, demonstramos teoremas estabelecendo condiÃÃes suficientes para a existÃncia de imersÃes isomÃtricas com curvatura extrÃnseca prescrita em grupos de Lie nilpotentes e solÃveis. Obtemos assim uma generalizaÃÃo do Teorema Fundamental da Teoria de Subvariedades em Rn e, em particular, obtemos resultados de imersÃo em todos os grupos tipo-Heisenberg e em todos os espaÃos de Damek-Ricci.

In this paper, we prove theorems establishing sufficient conditions to existence for isometric immersions with prescribed extrinsic curvature in two-step nilpotent Lie groups and solvmanifolds. We obtain a generalization of the Fundamental Theorem of Submanifold Theory in Rn and, in particular, we one has immersion results in the generally Heisenberg type groups and Damek-Ricci spaces.

Advisors/Committee Members: AbdÃnago Alves de Barros, Antonio Gervasio Colares, Paolo Piccione, Pedro Roitman, Jorge Herbert Soares de Lira.

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Manipulation de cônes de Dirac et états de bord dans des réseaux de polaritons en nid d’abeilles

The engineering of Dirac matter using photonic materials opens unhindered opportunities to explore unconventional transport and novel topological phases. Thanks to the direct optical access to the spatial and momentum wavefunctions and spectrum exciton polaritons in semiconductor microcavities appear as an extraordinary platform to emulate 1D and 2D Hamiltonians, including Dirac Hamiltonians. By etching a GaAs-based microcavity, a honeycomb lattice for polaritons has been fabricated. The lowest two bands of this structure emulate for photons the π and π* bands of graphene. Remarkably, the system also permits exploring orbital degrees of freedom, inaccessible in actual graphene. In the first part of this thesis a polariton emulator is used to address the physics of edge states in a honeycomb lattice. New edge states, with flat and dispersive bands, have been discovered and visualised in orbital graphene.In the second part of the thesis we demonstrate experimentally a method to tailor the Dirac dispersion for photons. By implementing uni-axial strain in the honeycomb lattice, Dirac photons that combine zero, finite and infinite effective masses are created. The experimental and theoretical results here presented open new perspectives for the engineering of interfaces between photonic lattices with different types of Dirac dispersions. Furthermore, the excitonic component of polaritons assures sensitivity to external magnetic fields, providing the possibility to break the time reversal symmetry of the system and to study photonic topological edge states in exotic Dirac cones. Finally, nonlinear Dirac physics can be probed in this system owing to polariton-polariton interactions. The engineering of Dirac matter using photonic materials opens unhindered opportunities to explore unconventional transport and novel topological phases. Thanks to the direct optical access to the spatial and momentum wavefunctions and spectrum exciton polaritons in semiconductor microcavities appear as an extraordinary platform to emulate 1D and 2D Hamiltonians, including Dirac Hamiltonians. By etching a GaAs-based microcavity, a honeycomb lattice for polaritons has been fabricated. The lowest two bands of this structure emulate for photons the π and π* bands of graphene. Remarkably, the system also permits exploring orbital degrees of freedom, inaccessible in actual graphene. In the first part of this thesis a polariton emulator is used to address the physics of edge states in a honeycomb lattice. New edge states, with flat and dispersive bands, have been discovered and visualised in orbital graphene. In the second part of the thesis we demonstrate experimentally a method to tailor the Dirac dispersion for photons. By implementing uni-axial strain in the honeycomb lattice, Dirac photons that combine zero, finite and infinite effective masses are created. The experimental and theoretical results here presented open new perspectives for the…

Advisors/Committee Members: Bloch, Jacqueline (thesis director).

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Nous étudions dans un premier temps deux théories supersymétriques basées sur la présence de Gauginos de Dirac à travers deux scénarios à la phénoménologie bien distincte. La première, dite de "Fake Split SUSY", se caractérise par un spectre de particules scindé entre une partie à l'échelle électrofaible et l'autre plus lourde. Ces modèles prédisent avec une grande précision la masse du boson de Higgs et sont compatibles avec de nombreux résultats de cosmologie, au prix d'un spectre très peu naturel. La seconde présente un scénario supersymétrique dont l'un des bosons scalaire pourrait être identifié avec la résonance à 750 GeV observée au LHC. Dans un second temps, nous analysons deux comportements non-conventionnels du graviton et de son partenaire supersymétrique, le gravitino. Lorsque la symétrie de Lorentz est brisée par la présence d'un fluide, nous montrons que la pseudo-particule générée par cette brisure, le phonino, devient la composante longitudinale du gravitino et se propage suivant une relation de dispersion non relativiste que nous étudions en détails. Finalement, nous explorons des théories de gravité étendue dans lesquelles, en sus du Lagrangien d'Hilbert-Einstein, nous ajoutons des opérateurs construits à partir de produits de tenseurs de Riemann. En présence d'un fluide, nous prouvons qu'un graviton peut se propager "prestement", une notion reliée celle de vitesse superluminale.

We will first focus on supersymmetric theories with Dirac Gaugino masses. We investigate two advantages of such models. First, the possibility to reconcile the measured Higgs mass with an arbitrary large scale of supersymmetry breaking. Second, we show how the scalar singlet present in such models is a sound candidate for a resonance explaining the 750 GeV diphoton excess observed by the LHC experiments. In a second part, we start by discussing the propagation of a massive spin 3/2 state in a fluid (for instance the gravitino when supergravity is coupled to a background fluid). We show that the degrees of freedom corresponding to different helicities travel with different velocities. We then discuss the separate issue of graviton speed in extended gravity theories where the usual Einstein-Hilbert Lagrangian is supplemented by various higher order terms constructed from Riemann tensors.

Advisors/Committee Members: Benakli, Karim (thesis director), Slavich, Pietro (thesis director).

▼ Parmi les arthropodes, les tiques sont les plus importants vecteurs de pathogènes en termes de diversité et sont la première cause de transmission de maladies vectorielles en Europe et Amérique du Nord. Si ces pathogènes font l'objet de nombreux travaux, les tiques hébergent aussi d'autres symbiotes qui contribuent de manière importante à leur phénotype. Au cours des dernières années, de nombreuses bactéries symbiotiques ont ainsi été recensées chez les tiques. Parmi celles-ci des bactéries présentant une forte homologie avec Coxiella burnetii ont été découvertes. Contrairement à C. burnetii, l'agent responsable de la fièvre Q, les Coxiella-like endosymbiotiques (Coxiella-LE) ne semblent pas capables d'infecter d'autres hôtes que les tiques. Elles font partie des symbiotes à transmission maternelle les plus répandus chez les espèces de tiques et pourraient jouer un rôle important dans la biologie de ces arthropodes. Des premiers éléments suggèrent en effet, que les Coxiella-LE pourraient avoir un rôle nutritionnel en synthétisant vitamines B et cofacteurs absents de l'alimentation de leur hôte tique. Pour comprendre les relations entretenues entre les Coxiella-LE et leurs hôtes je me suis intéressé,au cours de mes travaux de thèse, a l'évolution du genre Coxiella. Pour cela des approches d'analyses phylogénétiques et de génomique comparative ont été utilisées. J'ai ainsi participe à l'établissement de la phylogénie du genre Coxiella par Multi-Locus Sequence Typing (MLST), qui a permis de mettre en évidence la diversité de ce genre bactérien. De manière intéressante C. burnetii émerge au sein d'un de ces clades de bactéries endosymbiotiques de tiques, ce qui semble témoigner d'une récente transition vers la pathogénie. Nous avons séquencé deux nouveaux génomes de Coxiella-LE afin de réaliser une étude de génomique comparative. Tous les génomes de Coxiella étudiés, y compris ceux de C. burnetii, possèdent les gènes nécessaires à la biosynthèse des vitamines B et des cofacteurs, retrouvés habituellement chez les symbiotes nutritionnels d'arthropodes hématophages. Cette découverte renforce l'idée d'un rôle important des Coxiella-LE pour leur hôte tique et, d'après la phylogénie, l'ancêtre commun de ces bactéries serait donc un endosymbiote mutualiste de tique. Pourtant des traces de gènes impliqués dans la virulence de Coxiella burnetii ont été retrouvées dans des génomes appartenant à des clades distincts de Coxiella-LE, ce qui semble plutôt indiquer des pertes récurrentes de la virulence. De plus, différents niveaux d'érosion génomique sont retrouvés dans les génomes de Coxiella-LE étudiés, ce qui indiquerait de fréquents transferts d'hôtes. De tels transferts expliqueraient l'absence de co-cladogenese entre la phylogénie des Coxiella-LE et celle de leur hôte, une caractéristique originale pour un symbiote qui semble obligatoire. Par ailleurs, plusieurs symbiotes à transmission maternelle peuvent être retrouvés chez les tiques, le deuxième axe de ma thèse s'intéresse à l'impact de ces co-infections. Pour cela une… Advisors/Committee Members: Zenner, Lionel (thesis director), Vavre, Fabrice (thesis director).

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Les MVs sont un problème majeur de santé publique. L'émergence des MVs nécessite de nouveaux outils pour la surveillance de ces maladies. Ce projet s’intéresse aux deux familles de vecteurs: Ixodidae (R. sanguineus, D. reticulatus et I. ricinus) et Anophèles (An. gambiae s.l. et An. funestus). Une revue synthétise les données actuelles des MTTs et leur vectors, avant de présenter des méthodes de surveillance de ces maladies. La partie expérimentale s'est concentré sur l'élaboration de méthodes pour la sélection des utiles protéines salivaires pour l'évaluation du contact hôte-vecteur. Pour Ixodidae, la stratégie antigénique utilisée a permis d’identifier des protéines salivaires antigéniques communes et spécifiques d’espèce de ces tiques. Ces protéines pourraient servir pour l’évaluation de l’exposition de l’hôte aux Ixodidae. Pour Anophèles, la stratégie candidate utilisée a révélé une protéine salivaire antigénique d’Anopheles (f-5’nuc) pouvant être marqueur prometteur distinguant l'exposition aux Anophèles au niveau de l'espèce. Pour conforter ces résultats, l’établissement d’une relation entre la cinétique des réponses d'anticorps de l’hôte contre ces candidats salivaires, la faune Culicidienne et la variation de densité des populations de moustiques est en cours. Ce projet a souligné que tous les deux vectors peuvent induire une réponse immunitaire chez leur hôte contre des protéines salivaires antigéniques injectées. Il a permis également d’identifier des protéines salivaires permettant la discrimination de l'exposition d'hôte aux vecteurs au niveau du genre ou de l’espèce, offrant de nouvelles stratégies pour la surveillance des MVs.

Vector-borne diseases (VBD) are a major health problem worldwide. The emergence of VBD requires novel monitoring tools. The present project focused on two vector families: Ixodidae (R. sanguineus, D. reticulatus and I. ricinus) and Anopheles (An. gambiae s.l. and An. funestus). A review updates the repartition of TBD, their vectors in Europe, prior to present the different tools for monitoring of TBD transmission. The experimental part focused on establishing methods for selection of useful vector salivary proteins for host-vector contact assessment. Concerning Ixodidae, the studied antigenic strategy successfully identified the shared and discriminant tick salivary antigenic proteins. These identified proteins could be an useful tool to measure host exposition to Ixodidae bites. Concerning Anopheles, the studied candidate strategy revealed an salivary antigenic protein ( f-5’nuc) that could be a promising antigenic marker to distinguish malaria vector exposure at the species level. To comfort these results, the relationship between the kinetic host antibody response against anopheline salivary candidates and the Anopheles fauna population and density variations is under progress. The present work underlined that both two studied vector families following blood meal can elicit a host antibody response against injected vector salivary antigenic proteins. This project proposed…

Advisors/Committee Members: Alméras, Lionel (thesis director), Parola, Philippe (thesis director).

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Neste trabalho apresentamos um protocolo para simular, no contexto da eletrodinâmica quântica de cavidades, a equação de Dirac 2+1 D e 1+1 D para uma partícula relativística livre, de spin ½. Especificamente, tratamos dois sistemas distintos: no primeiro consideramos um átomo de quatro níveis interagindo com dois modos da cavidade e quatro campos clássicos; no segundo, consideramos um átomo de três níveis interagindo com um modo da cavidade e dois campos clássicos. O primeiro sistema foi utilizado para simular a equação de Dirac 2+1 D. Através do segundo sistema mostramos como simular a equação de Dirac 1+1 D. Com esse sistema mostramos como manipular e controlar por meio das forças de acoplamentos dos campos, os valores da velocidade da luz e a energia de repouso da partícula relativística livre de Dirac simulada. Verificamos que a dinâmica de um elétron no formalismo da mecânica quântica relativística pode ser simulada usando experimentos em Eletrodinâmica Quântica de Cavidades. Neste contexto, analisamos o movimento oscilatório inesperado de uma partícula quântica relativística livre conhecido como Zitterbewegung.

In this work we present, in the context of cavity quantum electrodynamics, a protocol for simulating Dirac equation 2+1 and 1+1 for a relativistic free particle with spin ½. Specifically, we deal with two different systems: In the first one we consider a four level atom interacting with two modes of the cavity and four classical fields; In the second system we deal consider a three level atom and interacting with one mode of the cavity and two classical fields. The first system was used to simulate a 2+1 D Dirac equation. With the second system we show how to simulate a 1+1D Dirac equation. With these systems we show how to simulate and control through the field coupling strength, the values of the velocity of light and rest energy of the simulated Dirac´s relativistic free particle. We verify that the dynamics of one electron in the formalism of relativistic quantum mechanics can be simulated using experiments in cavity quantum electrodynamics. In this context, we analyzed the unexpected but known oscillatory movement of a relativistic free quantum particle.

Advisors/Committee Members: Moussa, Miled Hassan Youssef.

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Nessa tese de doutorado apresentamos um estudo da estrutura eletronica de materiais isolantes topologicos. A teoria fundamental dos isolantes topologicos foi abordada atraves de invariantes topologicos Z2, assim como os seus metodos para o calculo desses invariantes topologicos e as consequencias da topologia de bandas nao-trivial. Assim como as propriedades atomisticas e energeticas, as propriedades eletronicas de alguns isolantes topologicos foram calculadas atraves de metodos de primeiros principios baseados na Teoria do Funcional da Densidade. Apresentamos nessa tese o estudo de quatro sistemas de interesse fisico: (1) Em isolantes topologicos do tipo Bi2Se3 e Bi2Te3 com falhas de empilhamentos, encontramos que o Bi2Te3 com falhas de empilhamentos apresentam estados metalicos na regiao do defeito; (2) Na interface Bi2Se3/GaAs com tratamento de Se na regiao do GaAs, encontramos que a interacao entre o cone de Dirac do Bi2Se3 com a banda de valencia do GaAs abre um gap de energia no ponto ; (3) Em nanoestradas de germaneno imersas em germanano com interfaces zigzag, encontramos que a partir de uma largura critica podemos observar o efeito Hall quantico de spin; e (4) nas ligas desordenadas hexagonais de SixGe1-x em duas dimensoes, o sistema desordenado compartilha a mesma topologia de bandas do siliceno e do germaneno, enquanto que a liga ordenada Si0.5Ge0.5 e um isolante trivial. As estruturas eletronicas desses sistemas foram investigadas no intuito de entender as consequencias fisicas da topologia de bandas nao-trivial nos estados de Bloch de bulk e de superficies/interfaces.

In this doctoral thesis we present a study of the electronic structure of topological insulators materials. The fundamental theory of topological insulators was addressed through the Z2 topological invariants, as well as their methods to calculate these topological invariants and the consequences of non-trivial band topology. Just as atomistic and energetic properties, the electronic properties of some topological insulators were calculated using first-principles methods based upon Density Functional Theory. We present in this thesis the study of four systems of physical interest: (1) In topological insulators like Bi2Se3 and Bi2Te3 with stacking faults, we found that the Bi2Te3 with stacking faults presents metallic states in the region of the defect; (2) For Bi2Se3/GaAs interface with Se-treatment in the GaAs region, we found that the interaction between the Dirac cone of the Bi2Se3 and the valence band of the GaAs opens a bandgap at the -point; (3) In germanene nanoroads embedded on germanane with zigzag interfaces/edge, we found that from a critical width we can observe the quantum spin Hall effect; and (4) For SixGe1x two-dimensional hexagonal disordered alloy, the system shares the same non-trivial band topology of the silicene and germanene, while the ordered alloy Si0.5Ge0.5 is a trivial insulator. The electronic structures of these systems were investigated in order to understand the physical consequences of non-trivial band…

Advisors/Committee Members: Fazzio, Adalberto.

▼ O Grafeno é um cristal bidimensional (2D) estável que vem atraindo muitíssimo interesse da comunidade científica desde que foi obtido em laboratório em 2004. Os portadores de carga neste material apresentem um alto grau de mobilidade e revelaram ser regidos com uma aproximação bastante razoável pela equação de Dirac 2D. Suas propriedades eletrônicas são únicas e surgem como consequência da linearidade na relação de dispersão dos portadores de carga no entorno dos pontos de Dirac. Essas características fazem do material um candidato ideal para o desenho de novos materiais nano-estruturados. Nesta dissertação estudamos teoricamente o espectro de partículas independentes dos Férmions de Dirac no Grafeno quando este material é submetido à presença de potenciais eletrostáticos orientados em uma dada direção no espaço. Trata-se da formação de dois fios quânticos acoplados e baseados no Grafeno. Dentro deste contexto, são discutidas as condições sob as quais os estados confinados se dão na estrutura. Calculamos analiticamente a expressão que governa a energia dos Fermions, estudando sua dependência com o vetor de onda, com as larguras de poços e barreiras que formam os fios os e com os termos de massa originados pela interação dos átomos de Grafeno com o eventual substrato que o abriga. Encontramos uma forte dependência entre esses parâmetros e a concentração de portadores de carga num determinado poço. É estudado também as circunstâncias sob as quais estados estendidos estão presentes na estrutura. Essa análise é feita através da densidade de probabilidade dos elétrons para uma dada subbanda. Por fim, estudamos os efeitos que a variação nos parâmetros da estrutura, assim como o termo de massa, induzem sobre a condutância ao longo da direção dos fios. Discutimos e analisamos de maneira sistemática as assinaturas da anisotropia espacial nos resultados da condutância em laboratório. Advisors/Committee Members: Marcos Roberto da Silva Tavares.

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Développer une théorie de la diffusion dépendante du temps pour l'équation de Dirac massive en espace-temps Schwarzschil-Anti-de Sitter puis étudier la théorie des résonances pour ce système. En fonction des difficultés rencontrées, on pourra généraliser au cas de Kerr-Anti-de Sitter. On va essayer également de donner une description mathématique rigoureuse de l'effet Hawking soit dans le cadre de Schwarzschil-Anti-de Sitter, soit dans le cadre de Kerr-Anti-de Sitter

Develop a time dependent scattering theory for the massive Dirac equation on Schwarzshild-Anti-de Sitter spacetime then study resonances for this system. Depending on difficulties encountered, we could generalize this to Kerr-Anti-de Sitter. We'll try to give a precise mathematically rigorous description of the Hawking effect either in the the Schwarzschil-Anti-de Sitter or the Kerr-Anti-de Sitter setting

Advisors/Committee Members: Häfner, Dietrich (thesis director).

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Tese de mestrado em Estudos Curatoriais - Temas de Arte Contemporâna, apresentada á Universidade de Lisboa através da Faculdade de Belas Artes, 2008

O 2º volume da tese apenas pode ser consultado na Biblioteca da FBAUL

Esta investigação aborda o fenómeno da op art na arte pública em Portugal, para dar conta do seu alcance, depois de o situar histórica e artisticamente, e em particular através das obras do pintor e fotógrafo Eduardo Néry e do arquitecto Artur Rosa. Na I parte situam-se as origens da Op Art e o panorama internacional: Op Art é o nome reduzido de \201COptical Art\201D, que ficou definido numa conversa de G. Rickey com dois curadores do MoMA. O termo óptico refere-se a ilusões ópticas, sendo uma das mais utilizadas a criação de movimento, e neste sentido foi necessário a fundamentação da Op Art nos fenómenos da percepção visual através da psicologia da Gestalt. Na medida em que a Op art em Portugal se fixa na arte pública pareceu-nos fundamental uma abordagem sucinta dos principais problemas que envolvem este tipo de arte. Na II parte além do enquadramento do fenómeno Op na arte portuguesa, (anos 60) analisámos detalhadamente a obra de A. Rosa e E. Nery que são os seus grandes pioneiros e representantes. Primeiro investigámos a produção artística de Eduardo Nery ao nível da arte pública, em que a obra é inserta na arquitectura, e assim de acordo com as diferenças de tipologia formal e material propusemo-nos organizá-la em 9 grandes grupos. Quanto a Artur Rosa depois da caracterização dos principais conceitos básicos do seu trabalho, estudaram-se as obras de arte pública procedendo-se ao seu levantamento

Advisors/Committee Members: Tavares, Cristina Azevedo, 1956-.

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Neste trabalho abordamos de forma introdutória o tratamento de sistemas singulares, em especial as teorias de Maxwell, Proca e Fierz-Pauli, e obtemos resultados originais para a família de modelos de spin-2 massivos do tipo não-Fierz-Pauli. Tendo como ferramenta principal o método de Dirac para sistemas vinculados, escrevemos a densidade de hamiltoniana primária do modelo LnF P , obtemos seus vínculos primários, secundários, terciários e quartenários, assim como os multiplicadores de Lagrange. Calculamos também o número de graus de liberdade independentes e mostramos a positividade da hamiltoniana reduzida.

In this work, we approach in an introductory way the treatment of singular systems, especially the theories of Maxwell, Proca and Fierz-Pauli, and obtain original results for the non-Fierz-Pauli family of massive spin-2 models. Having as main tool the Dirac method for constrained systems, we write the primary Hamiltonian density of the LnF P model, obtain their primary, secondary, tertiary and quaternary constraints, as well as Lagrange multipliers. We calculate the number of independent degrees of freedom of the model and demonstrate the positivity of the reduced Hamiltonian.

Advisors/Committee Members: Dalmazi, Denis [UNESP], Santos, Alessandro Luiz Ribeiro [UNESP], Universidade Estadual Paulista (UNESP).

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Nesta tese são estudados grafeno e isolantes topológicos. No caso do grafeno é considerado o espalhamento das quase partículas por defeitos topológicos representados por buracos, pentágonos e heptágonos. No caso de buracos os desvios de fase da função de onda são obtidos e em baixas concentrações são irrelevantes para o transporte eletrônico, determinando uma contribuição negligenciável para a resistividade. Quando pentágonos e heptágonos são introduzidos na rede e a corrente fermiônica é restrita para mover próxima a estes, essa é espalhada com um ângulo que depende do número de defeitos e do lado que a corrente passa. O efeito magnetoelétrico topológico é considerado em um isolante topológico cônico quando uma carga q está próxima do ápice. A corrente Hall induzida na superfície do cone é determinada. É considerado também um efeito Aharonov-Bohm gravitacional nesta geometria onde as componentes da função de onda ganham um desvio de fase quando transportadas paralelamente em torno do ápice do cone. Uma corrente movendo-se em direção ao ápice (ou base) do cone aparece devido a este efeito, levando a uma polarização elétrica do isolante topológico cônico. Este efeito pode ser detectado, por exemplo, por meio da carga Hall acumulada próxima ao ápice. Também é analizada a modificação induzida no espectro dos estados superfciais quando o isolante topológico é coberto por um ferromagneto com magnetização tipo-vórtice. São considerados a possibilidade de estados discretos ligados e espalhados e é encontrado que uma massa não é induzida diretamente para os portadores superficiais.

In this thesis we study graphene and topological insulators. In the case of graphene, we study the scattering of quasiparticles by topological defects, represented by holes, pentagons and heptagons. For the case of holes, we obtain the phase shift and found that at low concentration they appear to be irrelevant for the electron transport, giving a negligible contribution to the resistivity. Whenever pentagons and heptagons are introduced into the lattice and the fermionic current is constrained to move near one of them we realize that such a current is scattered with an angle that depends on the number of pentagons and on the side the current taken. We consider the topological magnetoelectric effect on a conical topological insulator when a point charge q is near the cone apex. The Hall current induced on the cone surface is determined. We also study a kind of gravitational Aharonov-Bohm effect in this geometry and realize a phase diference betwen the components of the wavefunctions upon closed parallel transport around the cone tip. Concretely, a net current owing towards cone apex (or botton) shows up, yielding electric polarization of the conical topological insulator. Such an effect may be detected, for instance, by means of the net accumulated Hall charge near the apex. We also analyzed the modification induced on the surface spectrum when a topological insulator is coated with an ferromagnet with magnetization like-vortex. We consider the…

Advisors/Committee Members: Lucas Álvares da Silva Mol, Daniel Heber Theodoro Franco, Afrânio Rodrigues Pereira, Edmar Avellar Soares, Claudio Benedito Silva Furtado, Winder Alexander de Moura Melo.

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Cette thèse est consacrée à l'étude mathématique des propriétés de stabilité de systèmes quantiques infinis, décrits par des modèles non linéaires. Dans les chapitres 1 et 2, on étudie l'instabilité du vide relativiste menant au phénomène de création de paires électron-positron. Dans le chapitre 3, on considère la dynamique de ce même vide relativiste couplé à un champ scalaire. Les chapitres 4 et 5 sont consacrés au caractère dispersif de la dynamique non linéaire de Hartree pour des perturbations de la mer de Fermi, et en particulier à sa stabilité orbitale et asymptotique. Enfin, le chapitre 6 introduit une notion générale d'entropie relative entre deux états comportant une infinité de particules.

This thesis is devoted to the mathematical study of stability properties of infinite quantum systems described by nonlinear models. In chapters 1 and 2, we study the instability of the relativistic vacuum leading to the phenomenon of electron-positron pair production. In chapter 3, we consider the dynamics of this same relativistic vacuum coupled to a scalar field. Chapters 4 and 5 are devoted to the dispersive behaviour of the nonlinear Hartree dynamics for perturbations of the Fermi sea, and in particular to its orbital and asymptotic stability. Finally, chapter 6 introduces a general notion of relative entropy between states having infinitely many particles.

Advisors/Committee Members: Lewin, Mathieu (thesis director).

▼ Cecile Louise Stephanie Chaminade (1857–1944) was a successful French composer during her heyday, who composed over four hundred works, toured Europe and the United States, and inspired numerous clubs dedicated to the study and performance of her music. Despite her one-time celebrity, Chaminade is now remembered as a salon composer and for a handful of compositions, mostly character pieces. This document examines her Piano Sonata, Op. 21, Six Concert Etudes, Op. 35, and Concertstuck, Op. 40, three large scale, virtuosic piano works composed in the 1880s which helped to launch her career both as a composer and a performer, though this style would eventually give way to works of a more intimate quality. For each piece, I will provide a performer’s guide that will explore musical issues as well as background that will help to situate these works in her overall output. Advisors/Committee Members: Chertock, Michael (Committee Chair).

▼ The Shubnikov-de Haas (SdH) oscillation is measured in the topological insulator Sb2SeTe2. Hall effect measurements demonstrate the carrier is hole. Following the Landau-level fan diagram, the Berry phase, β=0.46, that indicated the oscillation is from surface state. The Lifshitz-Kosevich formula supports that effective mass of the transport carrier is 0.17me. The extracted the Fermi wave vector kf = 7.9Ã10⁸ m^(-1) that is consistent with the result of ARPES, kf=7.5Ã10⁸ m^(-1). Advisors/Committee Members: Shiu-Ming Huang (committee member), De-Hone Lin (chair), Mitch Chou (chair).

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Neste trabalho estudamos o Oscilador de Dirac (OD) em trÃs diferentes situaÃÃes. Na primeira situaÃÃo estudamos o OD com violaÃÃo da simetria de Lorentz. Referida violaÃÃo à implementada atravÃs de um termo vetorial e de um termo axial. Realizamos o limite nÃo-relativÃstico e obtemos que o campo de background vetorial nÃo modifica o espectro de energia do sistema. Contudo, no caso do campo de background axial, aparece uma correÃÃo similar ao efeito Zeeman. Na segunda questÃo discutida aqui, relatamos os primeiros estudos sobre o oscilador de Dirac com massa variÃvel. Impomos um vÃnculo no sistema de modo a preservar a estrutura supersimÃtrica e obter a soluÃÃo de funÃÃo de onda. Esta condiÃÃo nos permite encontrar uma forma funcional especÃfica para a massa, a qual apresenta interessante caracterÃstica. Devido a esse aspecto, esse modelo melhora duas conhecidas interpretaÃÃes fÃsicas do Oscilador de Dirac, ou seja, aquela onde o OD à visto como uma interaÃÃo entre o momento magnÃtico anÃmalo de fÃrmions neutros e uma esfera carregada, e a interpretaÃÃo como um modelo que descreve aproximadamente o confinamento de quarks. Por outro lado, as autofunÃÃes e a autoenergias do estado fundamental do sistema sÃo tambÃm obtidas. Por fim, na terceira parte do trabalho, usamos a conhecida abordagem de Foldy-Wouthuysen para tratar o problema de ordenamento do operador de energia cinÃtica na teoria de baixas energias. O problema de ordenamento aparece na teoria de Schroedinger quando consideramos massa dependendo da posiÃÃo, uma vez que a presenÃa de dois operadores no termo cinÃtico torna ambÃguo o Hamiltoniano. Neste trabalho, partindo do oscilador de Dirac, no qual a massa depende da posiÃÃo, usamos a transformaÃÃo de Foldy-Wouthuysen para obter um Hamiltoniano nÃo-relativÃstico e anti-hermitiano, sem problemas de ordenamento. Com o intuito de auxilair a leitura do trabalho do ponto de vista tÃcnico, acrescentamos dois apÃndices. No apÃndice A apresentamos as equaÃÃes hipergeomÃtricas confluentes e suas relaÃÃes com diversas funÃÃes especiais. No apÃndice B, revisamos brevemente os conceitos bÃsicos da Supersimetria da MecÃnica QuÃntica.

In this work we study the Dirac Oscillator (DO) in a threefold way. In the first way, we study DO with Lorentz symmetry violation. This violation is implemented through vectorial and an axial terms. We realize a non-relativistic limit and we obtain that the background vector field does not modify the energy spectrum. However, in the case of the background axial field, a correction similar to the Zeeman effect shows up. As the second issue studied here, we report first studies on the Dirac oscillator with variable mass. We impose a constraint in the system in order to preserve a supersymmetric structure and hence to obtain a wave function solution. This condition allows us to find a particular functional form to the mass, which presents an interesting feature. Due to this feature, this model enhances twofold physical equivalence for the Dirac oscillator, namely, an interaction term between…

Advisors/Committee Members: Carlos Alberto Santos de Almeida.

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La nanostructuration de matériaux semi-conducteurs permet de modifier le comportement des porteurs de charge. Ces modifications sont causées par les effets de confinement quantique. Dans cette thèse, nous étudions par des approches théoriques (numériques et analytiques) les propriétés de réseaux cohérents de nanocristaux semi-conducteurs. Ces réseaux sont expérimentalement obtenus par des méthodes ascendantes (bottom-up) d’auto-assemblage orienté. Nous montrons que leurs structures de bandes électroniques peuvent être modélisées par un simple Hamiltonien effectif dont les énergies propres sont analytiques. En outre, nous proposons une méthode descendante (top-down) de nano-fabrication consistant en la gravure de puits quantiques semi-conducteurs par des méthodes de lithographie. Cette approche permet de reproduire artificiellement des réseaux bidimensionnels à fort intérêt et comportant des fermions de Dirac tels que le nid d’abeilles, le kagome et le Lieb. Nous étudions ensuite l’effet d’un champ magnétique statique sur un nanocristal isolé, puis sur un réseau de nanocristaux en nid d’abeilles dans lequel nous prédisons l’apparition de grands moments magnétiques. Enfin, nous montrons que dans les réseaux carrés PbSe, un désordre original portant sur les signes des termes de couplage entre nanocristaux apparaît. Nous montrons que ce désordre est réductible par des transformations de jauge, et nous quantifions le désordre réel (résiduel) ressenti par les électrons.

Semiconductor nanostructuration methods are a new route leading to the tuning of charge carriers behavior. This tuning is a direct consequence of the quantum confinement effect. In this thesis, we study using numerical and analytical approaches the properties of coherent superlattices of semiconductor nanocrystals. These superlattices are synthesized by bottom-up methods of oriented self-assembly. We show that their electronic band structures can be modeled by a simple effective Hamiltonian with analytical eigenvalues. In addition, we propose a top-down method where a periodic arrangement of holes is etched in semiconductor quantum wells using lithography. We show that it is possible to artificially reproduce two-dimensional lattices of high interest such as the honeycomb, the kagome and the Lieb lattices. Most of these lattices host Dirac fermions that we also recover in the superlattices. In another chapter, we study the effect of a static magnetic field on isolated nanocrystals and on honeycomb superlattices. We predict the presence of large magnetic moments in those systems. Finally, we show that, in PbSe square superlattices, a bond-sign disorder should arise. We find that this disorder is reducible by gauge transformations and we quantify the true (residual) disorder felt by electrons.

Advisors/Committee Members: Delerue, Christophe (thesis director).

▼ La connaissance des facteurs qui influent sur les populations de tiques et en particulier sur leurs distributions est un préalable indispensable à l’étude des maladies qu’elles transmettent. Parmi eux, l’importance des facteurs biotiques et en particulier celle de la compétition interspécifique est peu connue et souvent négligée. L’objectif de ce travail était d’évaluer le rôle de la compétition interspécifique sur la distribution de deux espèces de tiques d’importance vétérinaire, Amblyomma variegatum et A. hebraeum. Alors que seule A. variegatum favorise la transmission de la dermatophilose, une maladie de peau débilitante pour les ruminants, les deux espèces sont vectrices de la cowdriose, maladie due à une bactérie Ehrlichia ruminantium qui représente une contrainte économique majeure pour l’élevage. L’impact de l’espèce vectrice dans l’épidémiologie de la cowdriose (différences de souches circulantes, sévérité des cas,…) est inconnu bien qu’ayant potentiellement des conséquences en termes de surveillance (risque épidémiologique à l’introduction d’animaux) et de contrôle (développement de vaccin régional adapté aux souches circulantes) de la maladie. Ces deux espèces ont une distribution contiguë en Afrique australe avec peu de chevauchement (distribution parapatrique) suggérant une préférence environnementale différentielle ou une compétition exclusive entre elles. Une revue des données de la littérature a permis de mettre en évidence un chevauchement de leur niche trophique, climatique, et temporelle, et une interférence comportementale via la production de leurs phéromones. Les deux espèces pourraient donc rentrer en compétition directement par interférence communicative ou reproductive (hybridation stérile), ou indirectement via le partage de ressources, prédateurs ou pathogènes communs. Le rôle des facteurs biotiques et abiotiques sur le maintien de la parapatrie de ces deux espèces a été analysée (i) d’une part par la comparaison de leur niche environnementale réalisée en Afrique australe, et aux deux zones de contact au Zimbabwe et Mozambique, par des méthodes d’ordination et de modèles de niche (Maxent) ; (ii) et d’autre part par l’étude de leurs distributions et de leurs interactions (distribution sur les hôtes, croisements hétérospécifiques) dans la zone de contact au Mozambique. Globalement les résultats montrent qu’en Afrique Sud-Est et au Zimbabwe les deux espèces occupent des niches environnementales distinctes, celle d’A. hebraeum incluant des zones plus chaudes et plus sèches que celle d’A. variegatum. Au contraire au Mozambique les deux niches se chevauchent considérablement. L’enquête de terrain dans cette zone montre que les deux espèces y sont moins souvent trouvées en sympatrie que les données prédites, suggérant une distribution en partie déterminée par des interactions biotiques. Dans les rares sites avec présence des deux espèces, A. variegatum et A. hebraeum partagent les mêmes sites de fixation sur les animaux et forment un pourcentage relativement élevé de couples hétérospécifiques. Ce… Advisors/Committee Members: Omrane, Abdennebi (thesis director).

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Les maladies infectieuses sont une des causes les plus importantes de morbidité chez l'homme et l'animal avec des conséquences à la fois économiques, sanitaires et écologiques. L'étude de la diversité des pathogènes responsables et de leurs dynamiques de circulation au sein des communautés d'hôtes et de vecteurs, peut fournir des informations importantes pour la prévention et le contrôle de ces maladies. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l'agent pathogène responsable de la maladie de Lyme. Cette maladie est causée par les bactéries du complexe d'espèces Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) transmises par les tiques lors de repas sanguins et sont capables d'infecter plusieurs espèces d'hôtes vertébrés. L'analyse de la diversité génétique de 63 souches de B. burgdorferi s.l., dont les génomes ont été séquencés, ont révélé un degré d'isolement génétique très important entre les différentes espèces du complexe. Les résultats obtenus suggèrent que les différents spectres d'hôtes des lignées de B. burgdorferi s.s. (principalement associées aux petits mammifères) et de B. garinii (normalement associées aux oiseaux) conduisent à des dynamiques de populations distinctes. De plus, grâce au séquençage haut-débit de deux marqueurs, nous avons pu démontrer qu'il existe, à une échelle intra-spécifique, des associations préférentielles des génotypes de B. burgdorferi avec différentes espèces de rongeurs. Enfin, en utilisant la diversité observée chez ces rongeurs et celle chez les tiques, nous avons estimé, via une approche de modélisation, que la contribution au risque de la maladie pour l'homme d'une espèce hôte introduite (tamia de Sibérie), pouvait être importante.

Infectious diseases are one of the major causes of human and animal morbidity, and they have impacts on the economy, public health, and the environment. By studying the diversity of the pathogens responsible for these diseases and their circulation within host communities and among vectors, we may glean valuable information that will aid prevention and control efforts. For these reasons, during my thesis, I became particularly interested in the pathogen(s) responsible for Lyme disease. This disease is caused by bacteria belonging to the Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) species complex that are transmitted by ticks (during their blood meals) and that can infect several vertebrate host species. When I analyzed the genetic diversity present in 63 B. burgdorferi s.l. strains, whose genomes had been sequenced, I found that there was a significant degree of genetic separation among the different genospecies making up the complex. My results suggest that the fact that these different bacterial groups infect different ranges of hosts B. burgdorferi s.s. is mainly a pathogen of small mammals and B. garinii is primarily associated with birds lead to distinct population dynamics. Moreover, thanks to the high-throughput sequencing of two genetic markers, I have been able to show that, at an intraspecific level, certain B. burgdorferi genotypes are…

Advisors/Committee Members: Ducrot, Christian (thesis director).

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Le virus de l’encéphalite à tiques (TBEV), membre de la famille des Flaviviridae et du genre Flavivirus, est d’un point de vue médical, l’arbovirus plus important en Europe et en Asie du Nord-Est. Il est responsable de symptômes fébriles et de manifestations neurologiques allant de la méningite légère à l'’encéphalomyélite sévère pouvant être fatale. En dépit de son importance médicale, la neuropathogenèse induite par TBEV reste peu caractérisée. Ici, nous avons utilisé des cellules neurales humaines différenciées à partir de progéniteurs neuraux fœtaux pour modéliser l’infection in vitro et élucider les mécanismes par lesquels le virus endommage le cerveau humain. Nos résultats ont montré que les neurones et les cellules gliales (astrocytes et oligodendrocytes) étaient permissifs au TBEV. Les neurones étaient massivement infectés et la cible d’un effet cytopathique important (perte de 60 % des neurones 7 jours après l’infection). Les astrocytes étaient également infectés, bien qu’à des niveaux inférieurs, et l’infection avait un effet modéré sur leur survie (perte de 30 % des astrocytes 7 jours après l’infection), induisant une hypertrophie caractéristique d’une astrogliose. Ainsi, deux événements majeurs décrits dans les cerveaux de patients infectés par TBEV (perte neuronale et astrogliose) étaient reproduits dans ce modèle cellulaire in vitro, démontrant ainsi sa pertinence pour des études de neuropathogenèse. Nous l’avons donc utilisé pour étudier la réponse antivirale induite par TBEV. En utilisant des PCR arrays, nous avons d’abord montré que le virus induisait une forte réponse antivirale caractérisée par une surexpression de senseurs viraux, de cytokines et de gènes stimulés par l’interféron. Puis, en établissant des cultures enrichies en neurones humains et astrocytes humains, nous avons montré que ces deux types cellulaires participaient à la réponse antivirale globale. Cependant, les astrocytes élaboraient une réponse antivirale plus forte que les neurones. Ces résultats, en démontrant que les neurones humains et les astrocytes humains élaborent chacun une réponse antivirale unique suite à l’infection, suggèrent que leur susceptibilité particulière à TBEV serait due à leur différente capacité à établir une réponse antivirale protectrice.

Tick-borne encephalitis virus (TBEV), a member of the Flaviviridae family, genus Flavivirus, is, from a medical point of view, the most important arbovirus in Europe and North-East Asia. It is responsible for febrile illness and, in some cases, for neurological manifestations ranging from mild meningitis to severe encephalomyelitis that can be fatal. Despite its medical importance, TBEV-induced neuropathogenesis remains poorly understood. Here, we used human neural cells differentiated from fetal neural progenitor cells (hNPCs) to model the infection in vitro and to decipher the mechanisms by which the virus damages the human brain. Our results showed that neurons and glial cells, namely astrocytes and oligodendrocytes, were permissive to TBEV. Neurons were massively…

Advisors/Committee Members: Haddad, Nadia (thesis director), Coulpier, Muriel (thesis director).

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Du fait de l'incidence croissante des infections à Babesia spp., Protozoaire parasite transmis par les tiques, la babésiose est considérée comme maladie émergente en médecine humaine et vétérinaire. Cette thèse apporte un aperçu de la biologie de deux agents principaux de la babésiose humaine, Babesia microti etBabesia divergens. Un modèle quantifié du parasite Babesia est proposé, permettant une étude détaillée de son cycle de vie et l'identification de molécules jouant un rôle dans son acquisition/transmission par le vecteur Ixodes ricinus. Des informations nouvelles et détaillées sur la dissémination de Babesia dans les tissus de la tique sont apportées par les techniques de visualisation/quantification développées. Le développement parasitaire dans les glandes salivaires est particulièrement étudié, car premier site responsable de la transmission du vecteur à l'hôte. Par inactivation ciblée de gènes, nous avons exploré les voies du système immunitaire de la tique, dont les molécules effectrices, et évalué leur rôle dans l'acquisition de Babesia. Une étude détaillée de l'engagement de Babesia dans la phase sexuée est réalisée, en suivant sa cinétique sous l'effet de divers stimuli. De plus, une voie nouvelle de lutte antiparasitaire est proposée envalidant le protéasome de Babesia en tant que cible thérapeutique. D'une façon générale, les travaux présentés élargissent les connaissances actuelles de la biologie du parasite Babesia incluant les interactions moléculaires à l'interface tique-Babesia et contribuent donc au contrôle de la babésiose.

Growing incidence of infections caused by the ticktransmittedprotozoan parasite Babesia spp. definesbabesiosis as an emerging disease from the aspect ofhuman and veterinary medicine. The thesis provides aninsight to biology of two main agents of humanbabesiosis, Babesia microti and Babesia divergens. Weintroduce here the fully optimized quantification model ofBabesia parasite enabling the detailed investigation ofthe parasite developmental cycle and identification ofmolecules playing a role in its acquisition andtransmission by the vector Ixodes ricinus. Novel anddetailed information about Babesia dissemination withinthe tick tissues are given by newly implementedvisualization and quantification techniques. Specialemphasis is paid to parasite development in the ticksalivary glands, the primary site responsible for parasitetransmission from the vector into the host. Using genespecificsilencing we screen the tick immune pathwaysincluding effector molecules and evaluate their role inBabesia acquisition. We also provide a detailed view toBabesia parasite sexual commitment by monitoring itskinetics upon various stimuli. Moreover, a new directionof anti-babesial therapy is proposed by validation of theBabesia proteasome as a drug target. Overall, theresearch presented in the thesis extends the currentknowledge of the Babesia parasite biology includingmolecular interactions at the tick-Babesia interface andthereby could significantly contribute to a potentialcontrol of…

Advisors/Committee Members: Malandrin, Laurence (thesis director).

▼ Toezicht op de rampenbestrijding is in de huidige risicosamenleving van belang voor de overheid en samenleving. De opkomst van New Public Management, bezuinigingen en wetswijzigingen hebben ertoe geleid dat 'effectief' toezicht de norm is geworden voor 'goed' toezicht. Uit onderzoek naar de doorwerking van aanbevelingen van de Inspectie Veiligheid en Justitie, verantwoordelijk voor het toezicht op de rampenbestrijding, blijkt dat de beinvloedende functie van haar toezicht niet optimaal effect heeft. De afstemming van de aanbevelingen op het toezichtveld en de bestuurlijke belangstelling in veiligheid zijn de twee belangrijkste factoren die hier invloed op hebben. Advisors/Committee Members: Meijer, A.J..

▼ In dit onderzoek is nagegaan hoe leren op de werkplek en leren op school idealiter met elkaar verweven kunnen worden in een BBL-opleiding. Guile en Griffiths (2003; 2001) beschrijven in hun geïntegreerde model hoe deze vormen met elkaar verweven kunnen worden. Echter, dit model is weinig concreet en biedt weinig handvatten. Ook zijn goede voorbeelden van situaties waarin deze integratie optimaal is, nog weinig te vinden (Murtonen, Sahlström, & Tynjälä 2009). In dit onderzoek is het geïntegreerde model verder uitgewerkt en vergeleken met de onderwijspraktijk. De opleiding tweewielertechniek van het ROC Midden Nederland in het tweewielercentrum staat in het onderzoek centraal. Door middel van interviews met deelnemers, docenten en praktijkopleiders is de huidige situatie geanalyseerd. Uit het onderzoek blijkt dat het tweewielercentrum er goed in slaagt om het leren op school aan te laten sluiten op het leren in de praktijk. De up-to-date kennis die aanwezig is bij docenten en de moderne outillage maken de verbinding met het leren op de werkplek sterker. Door verbetering van de communicatie tussen het ROC en de verschillende leerbedrijven zal de aansluiting nog meer verbeterd kunnen worden. Advisors/Committee Members: Baartman, L.K.J..

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Diagnosticar os elementos que influenciam a atuação organizacional é um passo essencial para trabalhar o desempenho em mercados cada vez mais competitivos. Dentre esses elementos, a produção, a demanda, os recursos financeiros, entre outros, são variáveis que devem sempre equacionar o ritmo e a intensidade das relações intra e interorganizacionais. O processo de planejamento de vendas e operações (S&OP) vai ao encontro dessa necessidade, porventura tática, de balancear as competências e forças internas (e.g. capacidades de produção, P&D, etc.) com as externas, (e.g. oportunidades de negócio, comportamento de demanda, etc.) nas Organizações. Com base nesse contexto procura-se desenvolver um modelo de referência baseado no EKD, para estruturar a execução do planejamento de vendas e operações (S&OP) utilizando os conceitos de redes dinâmicas (formação de redes), em um ambiente empresarial que emprega vários sistemas produtivos para atuar no mercado.

Diagnose the elements that influence the organizational acting is the essential step to work the performance in competitive market. Among these elements, the production, the demand, the financial resources, and others, are variables that must have always equating the rhythm and intensity of intra and Interorganizational interaction. The process of Sales and Operations Planning (S&OP) is in the line with this necessity, possibly tactic, of competent and internal forces balance (e.g. production capacity, R&D, etc.) with the external (e.g. business opportunities, demand behavior, etc) in the organizations. Based on that context, the present work aims to develop a EKD\'s reference model for Sales & Operations Planning (S&OP) with dynamic networks concepts in an empresarial environment that uses a diversity of production systems.

Advisors/Committee Members: Guerrini, Fabio Muller.