Autonomous Extraction of Millimeter-scale Deformation in InSAR Time Series Using Deep Learning

Systematic characterization of slip behaviours on active faults is key to unraveling the physics of tectonic faulting and the interplay between slow and fast earthquakes. Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR), by enabling measurement of ground deformation at a global scale every few days, may hold the key to those interactions. However, atmospheric propagation delays often exceed ground deformation of interest despite state-of-the art processing, and thus InSAR analysis requires expert interpretation and a priori knowledge of fault systems, precluding global investigations of deformation dynamics. Here we show that a deep auto-encoder architecture tailored to untangle ground deformation from noise in InSAR time series autonomously extracts deformation signals, without prior knowledge of a fault's location or slip behaviour. Applied to InSAR data over the North Anatolian Fault, our method reaches 2 mm detection, revealing a slow earthquake twice as extensive as previously recognized. We further explore the generalization of our approach to inflation/deflation-induced deformation, applying the same methodology to the geothermal field of Coso, California

Super-heavy fermion material as metallic refrigerant for adiabatic demagnetization cooling

Low-temperature refrigeration is of crucial importance in fundamental research of condensed matter physics, as the investigations of fascinating quantum phenomena, such as superconductivity, superfluidity and quantum criticality, often require refrigeration down to very low temperatures. Currently, cryogenic refrigerators with $^3$He gas are widely used for cooling below 1 Kelvin. However, usage of the gas is being increasingly difficult due to the current world-wide shortage. Therefore, it is important to consider alternative methods of refrigeration. Here, we show that a new type of refrigerant, super-heavy electron metal, YbCo$_2$Zn$_{20}$, can be used for adiabatic demagnetization refrigeration, which does not require 3He gas. A number of advantages includes much better metallic thermal conductivity compared to the conventional insulating refrigerants. We also demonstrate that the cooling performance is optimized in Yb$_{1-x}$Sc$_x$Co$_2$Zn$_{20}$ by partial Sc substitution with $x\sim$0.19. The substitution induces chemical pressure which drives the materials close to a zero-field quantum critical point. This leads to an additional enhancement of the magnetocaloric effect in low fields and low temperatures enabling final temperatures well below 100 mK. Such performance has up to now been restricted to insulators. Since nearly a century the same principle of using local magnetic moments has been applied for adiabatic demagnetization cooling. This study opens new possibilities of using itinerant magnetic moments for the cryogen-free refrigeration

Néocorie et koinon : les attestations et représentations du culte impérial fédéral sur les monnaies provinciales romaines du nord de l’Asie mineure (Pont, Paphlagonie et Arménie mineure).

International audienceLe Pont, la Paphlagonie et l’Arménie mineure constituaient le cœur de la partie pontique du royaume de Mithridate VI Eupator. Ces zones ont ensuite, au gré de la conquête romaine, étaient réparties entre différentes entités – provinces, éparchies, koina… – dont il n’est pas toujours aisé de déterminer avec précision les limites et la composition. L’étude des monnayages provinciaux romains émis par les cités composant cet ensemble peuvent peut-être nous permettre d’y voir un peu plus clair dans ces différents regroupements. En s’appuyant plus spécifiquement sur les types et légendes monétaires de revers consacrés à la néocorie et aux koina, il est alors possible d’essayer de voir si cela nous renseigne sur l’organisation et les formes du culte impérial fédéral dans la partie nord de l’Anatolie

Michel Amandry, Andrew Burnett, Roman Provincial Coinage, Vol. III : Nerva, Trajan and Hadrian (AD 96-138), London / Paris, British Museum Press / Bibliothèque nationale de France, 2015

Dalaison Julie. Michel Amandry, Andrew Burnett, Roman Provincial Coinage, Vol. III : Nerva, Trajan and Hadrian (AD 96-138), London / Paris, British Museum Press / Bibliothèque nationale de France, 2015. In: Revue numismatique, 6e série - Tome 174, année 2017 pp. 399-403

Illuminating fault slip with InSAR : strain release along the Chaman plate boundary

Comment une faille accumule-t-elle l’énergie nécessaire à la rupture sismique ? L’Interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) permet de mesurer avec une précision millimétrique les déplacements du sol le long des failles continentales entre les passages successifs des satellites au même endroit. Dans cette thèse, j'identifie quand et comment la déformation est accomodée à travers la frontière de plaque de Chaman entre l'Inde et l'Eurasie au Pakistan et en Afghanistan, une région touchée par de grands séismes qui reste énigmatique. De nos jours, les satellites acquièrent des images haute-résolution en continu ayant le potentiel de nous informer sur l’évolution de la déformation en temps (presque) réel, un défi pour les techniques classiques de traitement. Dans cette thèse, je présente une nouvelle méthode de calcul de séries temporelles InSAR, nommée KFTS, qui permet de mettre à jour itérativement une série temporelle préexistante par la combinaison appropriée des données, du modèle et de leurs incertitudes respectives, au fur et à mesure que les images satellites sont disponibles. La méthode est testée sur des données synthétiques ainsi que sur des réseaux d’interférogrammes sur l'Etna (Italie) et sur la frontière de plaque de Chaman. KFTS estime des délais de phase et des vitesses de déformation en accord avec les méthodes couramment utilisées et calcule également les incertitudes associées. Ensuite, j’interprète des séries temporelles InSAR le long de la frontière de plaque de Chaman entre 2014 et 2020. Je constate que la majeure partie de la faille de Chaman (FC) glisse de manière asismique et continue avec un taux de chargement compris entre 0,7 et 1,2 cm/an et trois sections qui glissent continuellement et asismiquement de 80 à 130 km de long. Je propose une nouvelle segmentation de la FC et discute de l'interaction entre les séismes, le glissement asismique et la géométrie du tracé de faille. J'étudie trois séismes de magnitude modérée, qui présentent un glissement asismique induit important. À l’aide des vitesses InSAR, je cartographie les gradients de déformation dans la ceinture de faille-plissement à l'est de la FC. Ils sont interprétés comme l'expression en surface du glissement décrochant sénestre sur trois ou quatre failles verticales. Il s'avère que la majeure partie de la déformation actuelle de la limite de plaques se concentre à l'est de la FC, dans le prolongement de la faille d’Ornach Nal au sud et le long de la faille de Quetta-Kalat qui aurait été le siège du séisme de Quetta en 1935, de magnitude 7,7. Notre description du partitionnement est en accord avec la géologie et suggère une migration vers l’est de la frontière de plaque.How does a fault accumulate the energy necessary for seismic rupture? Synthetic Aperture Radar Interferometry (InSAR) can measure with a millimetreprecision ground displacements along continental faults between successive passes of satellites at the same location. In this thesis, I identify when and how strain is accommodated across the Chaman plate boundary between India and Eurasia in Pakistan and Afghanistan, a region struck by large earthquakes that remains enigmatic. Nowadays, satellites acquire continuous highresolution images with the potential to inform us about the evolution of deformation in (almost) real time, a challenge for classic processing techniques. In this thesis, I present a new method for computing InSAR time series, named KFTS, which allows us to iteratively update a preexisting time series through the appropriate combination of data, models and their respective uncertainties, as satellite images become available. The method is tested on synthetic data as well as interferometric networks on Etna (Italy) and on the Chaman plate boundary. KFTS estimates phase delays and strain rates in agreement with commonly used methods and also computes associated uncertainties. Subsequently, I interpret InSAR time series along the Chaman plate boundary between 2014 and 2020. I find that most of the Chaman fault (CF) slides aseismically and continuously with a loading rate between 0.7 and 1.2 cm/yr and three 80130 kmlong creeping sections. I propose a new segmentation of the CF and discuss the interplay between earthquakes, aseismic slip and fault trace geometry. I image three moderate magnitude earthquakes, which exhibit significant induced aseismic slip. Using InSAR velocities, I map deformation gradients in the fault and fold belt east of the CF. They are interpreted as the surface expression of leftlateral strikeslip on three to four vertical faults. It turns out that most of the current plate boundary deformation focusses to the east of the CF, along the continuation of the Ornach Nal fault to the south and along the QuettaKalat fault, which is thought to have hosted the 1935 Quetta earthquake of magnitude 7.7. Our description of partitioning is consistent with the geology and suggests an eastward migration of the plate boundary

Michel Amandry, Andrew Burnett, Roman Provincial Coinage, Vol. III : Nerva, Trajan and Hadrian (AD 96-138), London / Paris, British Museum Press / Bibliothèque nationale de France, 2015

Dalaison Julie. Michel Amandry, Andrew Burnett, Roman Provincial Coinage, Vol. III : Nerva, Trajan and Hadrian (AD 96-138), London / Paris, British Museum Press / Bibliothèque nationale de France, 2015. In: Revue numismatique, 6e série - Tome 174, année 2017 pp. 399-403

Néocorie et koinon : les attestations et représentations du culte impérial fédéral sur les monnaies provinciales romaines du nord de l’Asie mineure (Pont, Paphlagonie et Arménie mineure).

International audienceLe Pont, la Paphlagonie et l’Arménie mineure constituaient le cœur de la partie pontique du royaume de Mithridate VI Eupator. Ces zones ont ensuite, au gré de la conquête romaine, étaient réparties entre différentes entités – provinces, éparchies, koina… – dont il n’est pas toujours aisé de déterminer avec précision les limites et la composition. L’étude des monnayages provinciaux romains émis par les cités composant cet ensemble peuvent peut-être nous permettre d’y voir un peu plus clair dans ces différents regroupements. En s’appuyant plus spécifiquement sur les types et légendes monétaires de revers consacrés à la néocorie et aux koina, il est alors possible d’essayer de voir si cela nous renseigne sur l’organisation et les formes du culte impérial fédéral dans la partie nord de l’Anatolie

Zeynep Çizmeli, Le monnayage de Néocésarée et du koinon du Pont

Dalaison Julie. Zeynep Çizmeli, Le monnayage de Néocésarée et du koinon du Pont. In: Revue numismatique, 6e série - Tome 163, année 2007 pp. 342-345

L'atelier monétaire de Nicopolis en Arménie Mineure

International audienceCet article dresse le corpus de toutes les monnaies émises par la cité de Nicopolis d'Arménie mineure sous l'Empire romain. Il étudie également l'histoire de la cité (en particulier les deux souverains - Aristobule et Salomé - présents sur certaines pièces) et présente une étude numismatique complète des émissions monétaires

L'atelier monétaire de Pompeiopolis en Paphlagonie

International audienceCet article dresse le corpus de toutes les monnaies émises par la cité de Pompeiopolis sous l'Empire romain. Il retraceégalement l'histoire de la cité et présente une étude numismatique complète des émissions monétaire