Control of High-Temperature Static and Transient Thermomechanical Behavior of SiMo Ductile Iron by Al Alloying

Silicon and molybdenum (SiMo) ductile iron is commonly used for exhaust manifolds because these components experience thermal cycling in oxidizing environment, which requires resistance to fatigue during transient thermomechanical loads. Previous studies have demonstrated that alloying elements, such as Al, to SiMo ductile iron reduces the amount of surface degradation during static high-temperature exposure. However, deterioration of sphericity of the graphite nodules and a decrease in ductility could affect the tendency of cracking during thermal cycling. In this article, the effect of Al alloying on static and transient thermomechanical behavior of SiMo ductile iron was investigated to optimize the amount of Al alloying. A thermodynamic approach was used to confirm the effect of the Al alloying on the phase transformations in two SiMo cast irons, alloyed by 1.8% Al and 3% Al. These two alloys were cast in a laboratory along with the baseline SiMo ductile iron. Several experimental methods were used to evaluate the dimensional stability, physical properties, static oxidation, and failure resistance during constrained thermal cycling testing to compare their high-temperature capability. Experimental results verified that Al alloying increases the temperature range and decreases volume change during eutectoid transformation, which together with enhancement of oxidation protection improved the dimensional stability. Thermocycling tests showed that the number of cycles to failure depends on the amount of Al alloying and the applied high-temperature exposure during each cycle. SEM/EDX, high-resolution TEM and µCT analysis were used to verify the mechanism resulting from the Al alloying protection. It was shown that an optimal level of Al alloying for balancing oxidation and thermal cracking resistance depends on thermomechanical conditions of application

Développement d'un outil de prédiction du comportement d'un circuit intégré sous impact laser en technologie CMOS

Ce travail porte sur l analyse et l étude du comportement de circuits intégrés en technologie CMOS soumis à un impact laser. Une méthodologie d implémentation d un impact laser a été développée et améliorée. Ainsi, elle est applicable à n importe quelle description électrique d un circuit CMOS, qu il soit digital ou analogique. Ce procédé est conçu pour permettre aux concepteurs de circuits intégrés pouvant être soumis à des attaques laser, de tester leur circuit en simulation avant leur fabrication et de démontrer leur robustesse.Notre étude s est focalisée sur le développement d un outil de simulation intégrant un modèle électrique de l impact laser sur les transistors MOS afin de reproduire de façon qualitative le comportement du circuit face à un impact laser (attaque semi-invasive en face arrière du circuit), et ce quelques soient ses propriétés physiques.Une première partie d état de l art est consacrée à la synthèse des différentes attaques sur circuits sécurisées que l on peut rencontrer dans le domaine de la microélectronique, telles que les attaques semi-invasives, non invasives ou invasives par exemple. Une seconde partie théorique dédiée à l interaction laser-silicium au niveau physique nous permet d étudier les différents acteurs mis en jeu (propriétés physiques du laser puissance, diamètre et profil du faisceau), avant de les importer comme paramètres dans le domaine électrique.Cette étude se poursuit alors par l élaboration d un modèle électrique et d une méthodologie de simulation dont le but est de permettre de reproduire le comportement de n importe quel circuit impacté par un laser. Le flot de modélisation passe ainsi en revue l ensemble des paramètres contrôlables en entrée, qu il s agisse des propriétés physiques du laser, traduites dans le domaine électrique, ou encore de la réalité géométrique du circuit impacté, quel que soit sa complexité. Par ailleurs, la flexibilité de cette approche permet de s adapter à toute évolution du modèle de l impact laser en lui-même. Il est ainsi possible de simuler un impact intégrant ou non tout ou partie des phénomènes parasites déclenchés par le photocourant. Enfin, il couvre aussi bien des analyses de comportement dans le domaine statique, que dans celui temporel, où la durée d impulsion du laser prend toute son importance.Afin de démontrer la cohérence de cette méthodologie face à nos attentes théoriques, le comportement de transistors NMOS, PMOS et un inverseur CMOS ont été étudiés au niveau simulation. Cette étude préliminaire nous a permis de calibrer et de valider notre modèle et sa méthodologie d utilisation avec la théorie attendue: création d un photocourant proportionnel au potentiel appliqué sur la jonction de drain et couplé au potentiel photoélectrique ainsi qu à la surface impactée, déclenchement des bipolaires parasites latéraux, etc . L analyse sur un inverseur CMOS bufférisé ou non nous donne encore plus d informations quant aux analyses dynamiques ou statiques : un impact sur un état statique (0 ou 1) ne peut entraîner que des fautes fonctionnelles, alors qu un impact sur une transition ralentit ou accélère le signal en sortie, au risque de générer une faute fonctionnelle.Enfin, l étude de différents circuits complexes sur silicium face à plusieurs types de faisceau laser nous a permis de confronter notre méthodologie à la mesure. Une chaîne d inverseurs, une bascule de type D, et un circuit de verrouillage ont ainsi été impactés. Les résultats observés en simulation sont cohérents avec la mesure, notamment du point de vue comportemental et fonctionnel.This present work deals with the analysis and study of the integrated circuits behavior in CMOS technology under laser injection. An implementation methodology of a laser impact has been developed and optimized. The study has been focused on the development of a simulation tool integrating an electrical model of a laser impact on MOS transistor. This allows to reproduce in a qualitative way the behavior of a circuit under laser impact (semi-invasive attack on rear face of the circuit), whatever the physical properties of the laser.A preliminary study allowed us to calibrate a new electrical model and its use methodology based on the expected theory: photocurrent creation proportional to the applied potential on the drain junction and linked to the photoelectrical potential with the impacted area; triggering of the lateral parasitic bipolar transistors.The analysis of different complex circuits on silicon under different kind of laser beam allowed us also to validate the developed tool and its implementation methodology: it will help designers to prevent or predict such behavior of their circuits under laser attack, allowing them to find solutions of countermeasures and thus making their integrated circuits more robust in critical applications.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

MicroRNA and Target Protein Patterns Reveal Physiopathological Features of Glioma Subtypes

Gliomas such as oligodendrogliomas (ODG) and glioblastomas (GBM) are brain tumours with different clinical outcomes. Histology-based classification of these tumour types is often difficult. Therefore the first aim of this study was to gain microRNA data that can be used as reliable signatures of oligodendrogliomas and glioblastomas. We investigated the levels of 282 microRNAs using membrane-array hybridisation and real-time PCR in ODG, GBM and control brain tissues. In comparison to these control tissues, 26 deregulated microRNAs were identified in tumours and the tissue levels of seven microRNAs (miR-21, miR-128, miR-132, miR-134, miR-155, miR-210 and miR-409-5p) appropriately discriminated oligodendrogliomas from glioblastomas. Genomic, epigenomic and host gene expression studies were conducted to investigate the mechanisms involved in these deregulations. Another aim of this study was to better understand glioma physiopathology looking for targets of deregulated microRNAs. We discovered that some targets of these microRNAs such as STAT3, PTBP1 or SIRT1 are differentially expressed in gliomas consistent with deregulation of microRNA expression. Moreover, MDH1, the target of several deregulated microRNAs, is repressed in glioblastomas, making an intramitochondrial-NAD reduction mediated by the mitochondrial aspartate-malate shuttle unlikely. Understanding the connections between microRNAs and bioenergetic pathways in gliomas may lead to identification of novel therapeutic targets