SIMS study of deuterium distribution and thermal stability in ZMR SOI structures

SIMS measurements and thermal effusion experiments were performed to study the distribution and thermal stability of deuterium in SOI structures fabricated by zone melting recrystallization technique. It was found that the disordered structure at the silicon-buried oxide interfaces is directly related to the distribution of deuterium in the SOI system. The diffusion coefficient of deuterium in the top silicon layer at 250°C was determined. For the first time, the high-temperature (up to 600°C) stability of deuterium in the buried oxide was demonstrated, without any diffision into silicon layers.У роботі вивчались методами вторинної іонної мас-спектрометрії (ВІМС) і термостимульованої десорбції дейтерію розподілення дейтерію і його термічна стабільність у системі кремній-на-ізоляторі (КНІ), виготовленій за допомогою технології зонної лазерної рекристалізації полікремнію. Показано існування прямого зв.язку між розупорядкуванням структури на межах розподілу кремній-внутрішній діелектрик і розподіленням дейтерію у системі КНІ. Визначено коефіцієнт дифузії дейтерію у кремнієвій рекристалізованій плівці при 250°С. Вперше продемонстровано високотемпературну стабільність дейтерію (до 600°С включно) у внутрішньому діелектрику системи КНІ, за відсутності дифузії дейтерію до кремнієвих шарів.В работе методами вторичной ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и термостимулированной десорбции дейтерия изучались распределение дейтерия и его термическая стабильность в структурах кремния-на-изоляторе (КНИ), изготовленных с помощью технологии зонной лазерной рекристаллизации поликремния. Показано существование прямой связи между разупорядочением структуры на границах кремний-внутренний окисел и распределением дейтерия в КНИ системе. Определен коэффициент диффузии дейтерия в рекристаллизованном слое кремния при 250°С. Впервые продемонстрирована высокотемпературная стабильность дейтерия (до 600°С включительно) во внутреннем окисле КНИ структуры при отсутствии диффузии дейтерия в кремниевые слои

Electron energy loss spectroscopy determination of Ti oxidation state at the (001) LaAlO3/SrTiO3 interface as a function of LaAlO3 growth conditions

At the (001) interface between the two band-insulators LaAlO3 and SrTiO3, a high-mobility electron gas may appear, which has been the object of numerous works over the last four years. Its origin is a subject of debate between the interface polarity and unintended doping. Here we use electron energy loss 'spectrum images', recorded in cross-section in a scanning transmission electron microscope, to analyse the Ti3+ ratio, characteristic of extra electrons. We find an interface concentration of Ti3+ that depends on growth conditions.Comment: 6 page

L'utilisation d'un cadre de travail mécaniste pour améliorer les outils basés sur les isotopes stables en écologie trophique

The impact of global change on marine ecosystems is unprecedented. In order to preserve ecosystems, trophic metrics are used as indicators of their functioning. Trophic interactions are easily deduced from stable isotopes by inference. However, isotopic inferences are based on the assumption of isotopic equilibrium. This PhD thesis work aims to highlight the need to overcome this assumption by developing dynamic isotope models, thanks to the isotope turnover rate. The approach developed is to build a mechanistic framework via a dynamic model, to create a virtual experiment that allows us to assess the inferences. First, the development of a dynamic mixing model improved the individualdiet estimates, which are biased by 50 % with a static snapshot approach. This bias in diet estimates decreases to 15 % once λ is taken into account, with a static approach integrating isotopic values. For an unbiased and dynamic estimation, the application of the dynamic mixing model is required with an accurate and dynamic estimation of λ. Secondly, the implementation of isotope dynamics to ecosystem models allowed to confirm at the community level, that nitrogen does reflect the average food web structure in a case of opportunistic predation. However, the difference of one trophic level was observed for some top predators, between the estimates by diet matrices and those by nitrogen.The integration of isotope dynamics mechanisms into inferences is a major advance, since it modifies our insight into of trophic interactions in marine ecosystems.L'impact des changements globaux sur les écosystèmes marins est sans précédent. Dans un souci de préservation des écosystèmes, les métriques trophiques servent d'indicateurs de leur fonctionnement. Les interactions trophiques sont aisément déduites des isotopes stables par méthode d'inférence. Cependant, les inférences isotopiques reposent sur l'hypothèse d'équilibre isotopique. Ce travail de thèse vise à mettre en évidence la nécessité de s'affranchir de cette hypothèse en rendant les modèles isotopiques dynamiques, grâce au taux de renouvellement isotopique. La démarche développée estde construire un cadre de travail mécaniste via un modèle dynamique, pour créer une expérience virtuelle qui nous permette de tester les inférences. Tout d'abord, l'élaboration d'un modèle de mélange dynamique a permis d'améliorer les estimations du régime alimentaire à l'échelle individuelle, qui sont biaisées de 50 % avec une approche statique instantanée. Ce biais diminue à 15 % à partir du moment où λ est pris en compte, avec une approche statique intégratrice des valeurs isotopiques. Pour une estimation non biaisée et dynamique, l'application du modèle de mélange dynamique est requise, avec une estimation précise et dynamique de λ. Puis, l'implémentation de la dynamiqueisotopique aux modèles écosystémiques a permis de confirmer à l'échelle de la communauté, que l'azote reflète bien la structure moyenne du réseau trophique dans un cas de prédation opportuniste. Toutefois, la différence d'un niveau trophique a été observée pour certains top-prédateurs, entre les estimations par les matrices de régime alimentaire et celles par l'azote. L'intégration des mécanismes de la dynamique isotopique dans les inférences est une avancée majeure, puisqu'elle modifie notre vision des interactions trophiques dans les écosystèmes marins

L'utilisation d'un cadre de travail mécaniste pour améliorer les outils basés sur les isotopes stables en écologie trophique

The impact of global change on marine ecosystems is unprecedented. In order to preserve ecosystems, trophic metrics are used as indicators of their functioning. Trophic interactions are easily deduced from stable isotopes by inference. However, isotopic inferences are based on the assumption of isotopic equilibrium. This PhD thesis work aims to highlight the need to overcome this assumption by developing dynamic isotope models, thanks to the isotope turnover rate. The approach developed is to build a mechanistic framework via a dynamic model, to create a virtual experiment that allows us to assess the inferences. First, the development of a dynamic mixing model improved the individualdiet estimates, which are biased by 50 % with a static snapshot approach. This bias in diet estimates decreases to 15 % once λ is taken into account, with a static approach integrating isotopic values. For an unbiased and dynamic estimation, the application of the dynamic mixing model is required with an accurate and dynamic estimation of λ. Secondly, the implementation of isotope dynamics to ecosystem models allowed to confirm at the community level, that nitrogen does reflect the average food web structure in a case of opportunistic predation. However, the difference of one trophic level was observed for some top predators, between the estimates by diet matrices and those by nitrogen.The integration of isotope dynamics mechanisms into inferences is a major advance, since it modifies our insight into of trophic interactions in marine ecosystems.L'impact des changements globaux sur les écosystèmes marins est sans précédent. Dans un souci de préservation des écosystèmes, les métriques trophiques servent d'indicateurs de leur fonctionnement. Les interactions trophiques sont aisément déduites des isotopes stables par méthode d'inférence. Cependant, les inférences isotopiques reposent sur l'hypothèse d'équilibre isotopique. Ce travail de thèse vise à mettre en évidence la nécessité de s'affranchir de cette hypothèse en rendant les modèles isotopiques dynamiques, grâce au taux de renouvellement isotopique. La démarche développée estde construire un cadre de travail mécaniste via un modèle dynamique, pour créer une expérience virtuelle qui nous permette de tester les inférences. Tout d'abord, l'élaboration d'un modèle de mélange dynamique a permis d'améliorer les estimations du régime alimentaire à l'échelle individuelle, qui sont biaisées de 50 % avec une approche statique instantanée. Ce biais diminue à 15 % à partir du moment où λ est pris en compte, avec une approche statique intégratrice des valeurs isotopiques. Pour une estimation non biaisée et dynamique, l'application du modèle de mélange dynamique est requise, avec une estimation précise et dynamique de λ. Puis, l'implémentation de la dynamiqueisotopique aux modèles écosystémiques a permis de confirmer à l'échelle de la communauté, que l'azote reflète bien la structure moyenne du réseau trophique dans un cas de prédation opportuniste. Toutefois, la différence d'un niveau trophique a été observée pour certains top-prédateurs, entre les estimations par les matrices de régime alimentaire et celles par l'azote. L'intégration des mécanismes de la dynamique isotopique dans les inférences est une avancée majeure, puisqu'elle modifie notre vision des interactions trophiques dans les écosystèmes marins