Les innovations en rupture dans les domaines de l'ingénierie quantique et des nanosystèmes s'appuient sur les méthodes développées en recherche. Une maîtrise des techniques de mesure et de l'application de modèles théoriques basés sur les principes de la mécanique quantique sont nécessaires. Cet ouvrage présente des méthodes expérimentales pour développer et caractériser les matériaux à l'échelle nanométrique, pour des cas pratiques d'applications des ondes électromagnétiques tels que la 5G ou l'hétérodynage en optique. Il traite également des matériaux intelligents par le couplage électromécanique des piézoélectriques, en se focalisant sur la réduction des échelles et sur les applications électromécaniques. L'utilité des méthodes d'analyse statistique basées sur les facteurs de sûreté et sur les techniques de calcul les plus avancées en fiabilité est démontrée pour l'optimisation des systèmes employés dans la caractérisation, l'expérimentation et la conception de produits industriels. Les auteurs

Applications et métrologie à l'échelle nanométrique - Volume 1, Matériaux intelligents, ondes électromagnétiques et incertitudes

Les nanosciences, les nanotechnologies et les lois de la physique quantique sont source d'innovations de rupture. À partir de systèmes quantiques à deux niveaux, l'ingénierie quantique permet de développer des matériaux et des systèmes de mesure très sensibles et des ordinateurs quantiques de très haute puissance de calcul.Cet ouvrage présente les connaissances de base pour les applications industrielles dans le domaine de l'ingénierie quantique et des nanotechnologies. Il analyse les systèmes optiques pour la mesure à l'échelle nanométrique et les modèles quantiques décrivant l'interaction d'un système à deux niveaux avec son environnement. Il traite également du concept de spin à partir de l'équation de Dirac et explique le fonctionnement des portes quantiques à partir des fondements théoriques et des exemples d'application. La méthode d'optimisation fiabiliste (RBDO) est appliquée pour estimer les propriétés mécaniques des nanotubes de carbone.

Applications et métrologie à l'échelle nanométrique 2 : systèmes de mesure, ingénierie quantique et méthodes d'optimisation fiabiliste

Cet ouvrage est dédié à la description et l'application des différents modèles théoriques pour identifier les spectres IR proche et moyen de molécules toupies symétriques et sphériques en phase gazeuse. Les modèles théoriques basés sur l'utilisation de la théorie des groupes sont appliqués aux molécules rigides et non rigides caractérisées par le phénomène de l'effet tunnel et des mouvements de grande amplitude. Le calcul des niveaux d'énergie de vibration-rotation et l'analyse des transitions IR entre ces niveaux sont ainsi appliqués aux molécules d'ammoniac NH3 et de méthane CH4. Les applications montrent comment les interactions à l'échelle moléculaire modifient les spectres IR proche et moyen des molécules isolées, sous l'effet de la pression d'une nano-cage (site de substitution d'une matrice de gaz rare, clathrate, fullerène, zéolithe) ou de surface, et permettent d'identifier les caractéristiques de l'environnement perturbateur.

Spectroscopie infrarouge de toupies symétriques et sphériques pour l'observation spatiale - Tome 1

Cet ouvrage est dédié à l'application des différents modèles théoriques pour identifier les spectres IR proche, moyen et lointain de molécules triatomiques, linéaires ou non linéaires, en phase gazeuse ou soumises à des contraintes environnementales, utiles aux sciences de l'environnement, la planétologie et l'astrophysique.

La méthode de transformation de contact de Van Vleck est appliquée dans le calcul et l'analyse des transitions IR entre les niveaux d'énergie de vibration-rotation. Le modèle de substitution étendu de Lakhlifi-Dahoo est utilisé dans le cadre du formalisme de Liouville et les profils de raies de molécules triatomiques et leurs isotopologues soumis à des contraintes environnementales sont calculés en appliquant le théorème des cumulants.

Les applications montrent comment les interactions à l'échelle moléculaire modifient les spectres IR d'une triatomique piégée dans une nano-cage (site de substitution d'une matrice de gaz rare, clathrate, fullerène, zéolithe) ou adsorbée sur une surface et permettent d'identifier les caractéristiques de l'environnement perturbateur.

Spectroscopie infrarouge de molécules triatomiques pour l'observation spatiale

Cet ouvrage décrit les méthodes théoriques qui sont mises en oeuvre dans le cadre de recherches fondamentales pour interpréter les spectres de molécules diatomiques observées dans le domaine infrarouge lorsque ces molécules sont soumises à un environnement où la température et la pression modifient leurs spectres infrarouges en phase gazeuse ou dans des nanocages. Il présente les modèles théoriques qui ont été développés pour étudier la modification des spectres infrarouges des diatomiques sous l'effet de la pression, l'élargissement du profil de raie, le déplacement des centres de bandes et la modification du spectre rovibrationnel dans les nanocages ou sur des surfaces. Cet ouvrage s'adresse aux étudiants de master ou de doctorat, aux enseignants, chercheurs, astronomes et astrophysiciens qui analysent les données correspondant à l'interaction du rayonnement électromagnétique avec la matière dans le domaine de l'infrarouge afin d'identifier les espèces chimiques et leurs environnements.

La spectroscopie infrarouge - Volume 1, Spectroscopie infrarouge de molécules diatomiques pour l'observation spatiale

Par son approche interdisciplinaire, la mécatronique permet l'intégration en synergie de la mécanique, de l'électronique, de l'automatique et de l'informatique dans la conception et la fabrication d'un produit en vue d'optimiser sa fonctionnalité. Cet ouvrage étudie la détection des défauts de matériaux par la lumière polarisée à partir d'une analyse optimisée des données expérimentales basée sur des modèles statistiques et théoriques. Les méthodes mises en oeuvre dans le cadre de recherches fondamentales sur les matériaux innovants sont explicitement décrites. Défauts à l'échelle nanométrique en lumière polariséedéveloppe également les différentes théories sur la lumière, ses états de polarisation et son interaction avec la matière. Il présente les techniques optiques de type sonde et pompe-sonde qui permettent de caractériser les défauts des matériaux susceptibles d'impacter la performance d'un produit.

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