Injection de spins dans les semi-conducteurs

L'injection de courant polarisé en spin dans les semi-conducteurs est un point-clef de la spintronique, discipline qui vise à utiliser le spin de l'électron comme degré de liberté en électronique. Ce travail de thèse étudie l'injection de spins depuis une électrode ferromagnétique à travers une barrière tunnel vers un semi-conducteur en absence de champ magnétique. La polarisation du courant injecté est détectée optiquement, ce qui impose que l'aimantation des électrodes soit perpendiculaire aux plans des électrodes. Ce travail s'articule donc en deux parties. La première section traite de l'élaboration d'hétérostructures oxyde/métal ferromagnétiques pour l'injection de spins dans le GaAs et le Si. Les croissances d'électrodes de MgO/FePt par épitaxie par jets moléculaires sur GaAs et de Al2O3/CoPt par pulvérisation cathodique sur Si sont décrites. L'étude des propriétés structurales et magnétiques et de transport de ces couches a ainsi permis de montrer la possibilité d'obtenir des films minces à aimantation perpendiculaire pour l'injection de spins sur plusieurs matériaux. La deuxième partie se focalise sur le transport polarisé en spin dans le Silicium. L'injection de courant polarisé dans ce matériau en absence de champ magnétique externe est ainsi démontrée pour la première fois par des mesures d'électroluminescence. L'analyse de la lumière émise par un puits quantique de SiGe inséré dans une diode de Silicium montre une polarisation optique de l'ordre de 3% liée à la polarisation en spin du courant injecté.Spin injection into semiconductors is a key point of spintronics, which aims at using spin of electron as a degree of freedom. This work deals with spin injection l'rom a ferromagnetic electrode into semiconductor through a tunnel ballier without applying a magnetic tield. Spin polarization of the current is optically detected, that requires an out-of-plane magnetization of the electrodes. This work is thus structured in two pmts. The tirst section deals withl fabrication of oxide/ferromagnetic metal heterostructures for spin injection into GaAs and Si. Growth of MgO/FePt by molecular beam epitaxy on GaA and of AhOJ/CoPt by sputtering on Si are described. The study of the magnetic, structural and transport properties of such layers prove the possibility , obtaining thin layers for spin injection in different semiconducting materials. The second part of this work focuses on spin polarized transport in Silico Spin injection into this material without applying a external magnetic tilm is thus demonstrated t()r the tirst time thanks to electroluminescence measurements. The analysis of the light emitted by a SiGe quantum weil embedded in a Si diode shows an optical polmization of about 3% which is caused by the spin polarization of the injected current.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Quantitative effects of alfalfa extract supply on rice straw degradation, fermentation and biomass synthesis by rumen microorganisms in vitro

37 ref.International audienc

Quantitative effects of alfalfa extract supply on rice straw degradation, fermentation and biomass synthesis by rumen microorganisms in vitro

International audienceIn Asia and Africa, rice straw enters into livestock feeds as the main constituent. It is sometimes associated with fresh legume material, from local garden farming or from legume-cereal rotations, but the possible benefits of this practice need to be estimated more precisely, with special attention to the influence of cytoplasmic contents other than nitrogen or macrominerals on rumen microbial metabolism. In the present study, fresh Medicago sativa extract (AE) was chosen as a model of cytoplasmic contents from tops of tropical legumes such as Vigna unguiculata. It was obtained from whole plants harvested at the beginning of flowering (primary growth). The effects of AE supplementation on a rumen microbial community maintained on a diet made of rice straw and inorganic nitrogen (CP: 73.3 g$\cdot$kg$^{-1}$ DM) were assessed in dual outflow continuous culture. Three input levels were applied in order to detect curvilinear effects: 0, 0.227 and 0.455 ml$\cdot$g$^{-1}$ straw DM. The pH and the redox potential varied from 6.72 to 6.84, and from -335 to -370 mv respectively. The addition of AE had minor effects on fermentation variates. The true degradability of dietary OM and the degradabilities of ash-free NDF and ADF were not modified by AE. Alfalfa extract lowered the outflow of fermented OM (FOM) by 14% while it enhanced the microbial OM outflow (+33%) and the efficiency of microbial protein synthesis (15 to 26 g N$\cdot$kg$^{-1}$ FOM). This effect was curvilinear, and appeared negligible above 45-50% of the maximal extract input rate. This legitimised the addition of fresh legume materials to the diet even in small amounts.Les effets quantitatifs de l'apport d'extrait de luzerne sur la dégradation de la paille de riz, la fermentation et la synthèse de biomasse par les micro-organismes du rumen in vitro. En Asie et en Afrique, l'affouragement des ruminants en paille de riz est parfois associé à des déchets de maraîchage ou à des légumineuses (Niébé). Les bénéfices éventuels de cette pratique doivent être vérifiés, en portant une attention particulière à l'action des composés cytoplasmiques autres que les protéines et les minéraux majeurs sur le métabolisme des micro-organismes du rumen. Le contenu cytoplasmique du modèle choisi est un extrait par pressage d'une luzerne (Medicago sativa) récoltée en début de floraison (EL). Nous avons étudié l'effet de l'EL sur une communauté de micro-organismes du rumen maintenue en fermenteurs à double effluent sur une ration paille de riz + azote inorganique (MAT : 73.3 g$\cdot$kg$^{-1}$ MS). Trois niveaux d'apport ont été appliqués pour détecter d'éventuels effets curvilinéaires : 0 ; 0,227 ; 0,455 ml$\cdot$g$^{-1}$ MS paille. Le pH et le potentiel redox ont varié de 6,72 à 6,84, et de -335 à -370 mv respectivement. L'EL n'a pas significativement modifié les variables fermentaires, ni la dégradabilité réelle de la MO, ou les dégradabilités du NDF et ADF déminéralisés. L'extrait de luzerne a diminué le flux de MO fermentée (MOF) de 14 % tandis qu'il a accru le flux de MO microbienne (+ 33 %) et l'efficacité de la synthèse de protéines microbiennes (de 15 à 26 g N$\cdot$kg$^{-1}$ MOF). Cet effet a été curvilinéaire et paraît négligeable au delà de 45-50 % du niveau d'apport maximal. Dans notre essai, l'EL n'a pas significativement modifié l'apport d'énergie et d'azote aux micro-organismes. Son action catalytique sur le métabolisme microbien justifie l'apport de matière végétale fraîche dans la ration même en faible quantité

Quantitative effects of alfalfa extract supply on rice straw degradation, fermentation and biomass synthesis by rumen microorganisms in vitro

In Asia and Africa, rice straw enters into livestock feeds as the main constituent. It is sometimes associated with fresh legume material, from local garden farming or from legume-cereal rotations, but the possible benefits of this practice need to be estimated more precisely, with special attention to the influence of cytoplasmic contents other than nitrogen or macrominerals on rumen microbial metabolism. In the present study, fresh Medicago sativa extract (AE) was chosen as a model of cytoplasmic contents from tops of tropical legumes such as Vigna unguiculata. It was obtained from whole plants harvested at the beginning of flowering (primary growth). The effects of AE supplementation on a rumen microbial community maintained on a diet made of rice straw and inorganic nitrogen (CP: 73.3 g$\cdot$kg$^{-1}$ DM) were assessed in dual outflow continuous culture. Three input levels were applied in order to detect curvilinear effects: 0, 0.227 and 0.455 ml$\cdot$g$^{-1}$ straw DM. The pH and the redox potential varied from 6.72 to 6.84, and from -335 to -370 mv respectively. The addition of AE had minor effects on fermentation variates. The true degradability of dietary OM and the degradabilities of ash-free NDF and ADF were not modified by AE. Alfalfa extract lowered the outflow of fermented OM (FOM) by 14% while it enhanced the microbial OM outflow (+33%) and the efficiency of microbial protein synthesis (15 to 26 g N$\cdot$kg$^{-1}$ FOM). This effect was curvilinear, and appeared negligible above 45-50% of the maximal extract input rate. This legitimised the addition of fresh legume materials to the diet even in small amounts.Les effets quantitatifs de l'apport d'extrait de luzerne sur la dégradation de la paille de riz, la fermentation et la synthèse de biomasse par les micro-organismes du rumen in vitro. En Asie et en Afrique, l'affouragement des ruminants en paille de riz est parfois associé à des déchets de maraîchage ou à des légumineuses (Niébé). Les bénéfices éventuels de cette pratique doivent être vérifiés, en portant une attention particulière à l'action des composés cytoplasmiques autres que les protéines et les minéraux majeurs sur le métabolisme des micro-organismes du rumen. Le contenu cytoplasmique du modèle choisi est un extrait par pressage d'une luzerne (Medicago sativa) récoltée en début de floraison (EL). Nous avons étudié l'effet de l'EL sur une communauté de micro-organismes du rumen maintenue en fermenteurs à double effluent sur une ration paille de riz + azote inorganique (MAT : 73.3 g$\cdot$kg$^{-1}$ MS). Trois niveaux d'apport ont été appliqués pour détecter d'éventuels effets curvilinéaires : 0 ; 0,227 ; 0,455 ml$\cdot$g$^{-1}$ MS paille. Le pH et le potentiel redox ont varié de 6,72 à 6,84, et de -335 à -370 mv respectivement. L'EL n'a pas significativement modifié les variables fermentaires, ni la dégradabilité réelle de la MO, ou les dégradabilités du NDF et ADF déminéralisés. L'extrait de luzerne a diminué le flux de MO fermentée (MOF) de 14 % tandis qu'il a accru le flux de MO microbienne (+ 33 %) et l'efficacité de la synthèse de protéines microbiennes (de 15 à 26 g N$\cdot$kg$^{-1}$ MOF). Cet effet a été curvilinéaire et paraît négligeable au delà de 45-50 % du niveau d'apport maximal. Dans notre essai, l'EL n'a pas significativement modifié l'apport d'énergie et d'azote aux micro-organismes. Son action catalytique sur le métabolisme microbien justifie l'apport de matière végétale fraîche dans la ration même en faible quantité

A 128 x 128 pixel 120-db dynamic-range vision-sensor chip for image contrast and orientation extraction

A vision sensor for low-cost, fast, and robust vision systems is described. The sensor includes an on-chip analog computation of contrast magnitude and direction of image features. A temporal ordering of this information according to the contrast magnitude is used to reduce the amount of data delivered. This sensor, realized in a 0.5- m two-poly three-metal technology, features a contrast sensitivity of 2%, a contrast direction precision of 3 , and an illumination dynamic range of 120 dB. Applications with uncontrolled lighting conditions are ideal for this sensor

Mourir ailleurs, XVIe-XXIe siècle

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