An Improved Physics-Based Formulation of the Microwave p-i-n Diode Impedance

International audienceAn improved formulation of the frequency-dependent impedance for p-i-n diodes from physical and geometrical parameters is presented. This work is addressed to diode designers and allows them to evaluate quickly and accurately the diode impedance. It comes in parallel with existing SPICE p-i-n diode model [1] used in CAD software. Under forward bias conditions, important recombinations occur in the heavily doped end regions of thin p-i-n diodes that seriously affects the diode impedance. This effect is taken into account to increase the accuracy of existing numerical models and to extend their validity domain to any I-region thicknesses. This improvement has been validated by measurement results on a 5- m I-region width silicon p-i-n diode

Click Reactions as a Key Step for an Efficient and Selective Synthesis of D-Xylose-Based ILs.

D-Xylose-based ionic liquids have been prepared from D-xylose following a five steps reaction sequence, the key step being a click cycloaddition. These ionic liquids (ILs) have been characterized through classical analytical methods (IR, NMR, mass spectroscopy, elemental analysis) and their stability constants, Tg and Tdec, were also determined. Considering their properties and their hydrophilicity, these compounds could be alternative solvents for chemical applications under mild conditions

Water-soluble gold nanoparticles : from catalytic selective nitroarene reduction in water to refractive index sensing

Water-soluble gold nanoparticles (Au NPs) stabilized by a nitrogen-rich PEG-tagged substrate have been prepared by reduction of HAuCl₄ with NaBH₄ in water at room temperature. The morphology and size of the nanoparticles can be controlled by simply varying the gold/stabilizer ratio. The nanoparticles have been fully characterized by TEM, HRTEM, ED, EDS, UV-vis, p-XRD and elemental analysis. The material is efficient as a recyclable catalyst for the selective reduction of nitroarenes with NaBH₄ to yield the corresponding anilines in water at room temperature. Furthermore, the potential ability of the Au NPs as a refractive index sensor due to their localized surface plasmon resonance (LSPR) effect has also been assessed

Recyclable glucose-derived palladium(0) nanoparticles as in situ-formed catalysts for cross-coupling reactions in aqueous media

In situ-generated, glucose-derived palladium(0) nanoparticles were shown to be convenient and effective catalysts for aqueous Mizoroki-Heck, Sonogashira and Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions. The addition of only 4-10 mol glucose to the reaction mixture lead to a significant increase in yield of the desired products in comparison to processes that omitted the renewable sugar. Interestingly, the Mizoroki-Heck reaction was observed to proceed in good yield even as the reaction reached acidic pH levels. Extensive analysis of the size and morphology of the in situ-formed palladium nanoparticles using advanced analytical techniques showed that the zero valent metal was surrounded by hydrophilic hydroxyl groups. The increased aqueous phase affinity afforded by these groups allowed for facile recycling of the catalyst

Remote nucleophilic allylation by allylrhodium chain walking

Metal migration through a carbon chain is a versatile method for achieving remote functionalization. However, almost all known examples involve the overall net migration of alkylmetal species. Here, we report that allylrhodium species obtained from hydrorhodation of 1,3-dienes undergo chain walking toward esters, amides, or (hetero)arenes over distances of up to eight methylene units. The final, more highly conjugated allylrhodium species undergo nucleophilic allylation with aldehydes and an imine to give Z-homoallylic alcohols and amines, respectively

Analyse des phénomènes physiques dans les diodes P-I-N : contribution à la modélisation électrothermique pour les applications de puissance RF et hyperfréquences.

Thèse d'Université Limoge

Alkaline water electrolysis enhanced by radio frequency alternating magnetic field

Cette thèse a porté sur l'influence d'un champ magnétique alternatif radio fréquence (AMF) sur l'électrolyse de l'eau en milieu alcalin (KOH 1 mol/L). L'objectif de cette approche était de chauffer le catalyseur à une échelle très locale pour améliorer la réaction d'électrolyse, sans chauffer l'électrolyte ni les autres composants de la cellule. Ainsi, l'énergie est apportée exactement là où elle est nécessaire : au niveau des sites actifs du catalyseur, sans chauffer le reste de la cellule, ce qui limite notamment la dégradation des composants et les pertes thermiques dans le reste de la cellule. La chaleur provient (à priori) de pertes hystérésis de matériaux ferromagnétiques soumis à un champ magnétique alternatif. Le travail de cette thèse a donc consisté dans un premier temps à trouver des catalyseurs non-nobles (notamment à base de Ni et/ou Fe), à la fois actifs pour les réactions d'électrolyse de l'eau, et sensibles à l'application d'un AMF. Des tests électrochimiques (voltammétrie cyclique, durabilité, MET à localisation identique) ont été menés, ainsi que des caractérisations magnétiques (VSM, SAR), d'abord sans champ magnétique, puis sous l'influence d'un AMF. Les résultats indiquent que le champ magnétique améliore à la fois le transfert d'électron ainsi que le transport de matière (voltammétrie cyclique, chronopotentiométrie, analyse de Tafel, mesure de potentiel d’abandon). De plus, il s'est avéré que le chauffage provient également de la génération de courant de Foucault à travers le support de l'électrode (feutre de carbone non graphitisé). Aucune influence sur la thermodynamique n'a été relevée. En parallèle, une étude bibliographique sur les effets survenant lors de l'application d'un champ magnétique sur un système électrochimique a permis d'évaluer ces effets dans le système étudié. Ainsi, les effets de Lorenz, de polarisation de spin, de Kelvin, mais aussi de Soret, Marangoni et Maxwell ont été évalués. Ces quatre derniers semblent intervenir dans le système, ce qui n'est pas le cas de Lorentz et de la polarisation du spin des électrons. Ensuite, des analyses post mortem ont été menées (MEB à localisation identique, DRX, MET Environnemental) pour étudier l'influence de la température et d'une atmosphère réductrice/oxydante sur le meilleur catalyseur (FeNi3@Ni). Enfin, des études préliminaires portant sur l'utilisation des courants de Foucault comme source première de chaleur ont été réalisées. L'efficacité du système est également discutée.This PhD aimed at studying the influence of a radio frequency alternating magnetic field (AMF) on the water splitting reaction in alkaline media (KOH, 1 mol/L). The objective of this approach was to heat the catalyst at a very local scale to enhance water electrolysis, without heating the electrolyte and the other cell component, especially to limit their degradation and provide the energy exactly where it is needed: on the catalyst active sites. The heat stems from (a priori) hysteresis losses of ferromagnetic nanoparticles submitted to an AMF. In such respect, the work consisted in a first place of finding non-PGM materials (especially FeNi- and Ni-based) which are fast water splitting catalysts, as well as magnetically sensitive materials. Thus, several electrochemical tests (cyclic voltammetry, durability tests, Identical Location TEM) were conducted, as well as magnetic characterization (VSM, SAR), without an AMF application in first instance, then with it. The magnetic field proved to influence both the charge-transfer kinetics and the mass-transport kinetics (cyclic voltammetry, chronopotentiometry, Tafel, open-circuit voltage analysis), and that the heating came also from eddy current generation in the electrode support (non-graphitized carbon felt). No influence on the thermodynamics was concluded. In parallel, a bibliographic survey permitted to account for the various effects which can occur in an electrochemical system submitted to a magnetic field. Thus, Lorentz, Kelvin, spin polarization, as well as Soret, Marangoni and Maxwell stress effects were evaluated in the system. No influence of a Lorentz or spin polarization effects was observed, but the others are likely to intervene. Then, post mortem analyses (ILSEM, XRD, ETEM) allowed to study the influence of the temperature and of a reductive/oxidant atmosphere on the best catalyst (FeNi3@Ni). Finally, preliminary experiments were conducted to take benefit from the eddy current as main heating source. The efficiency of the system is also discussed

Mise à feu de la cathédrale, mythanalyse d’un défi

Les monuments élevés par et pour une religion, une idéologie, une paranoïa sont peut-être mus par ce mouvement vers le haut continuellement frustré depuis la nuit des temps. La hauteur remarquable des nefs, le vertige d’aspiration élévatrice des coupoles sont rehaussés sans fin par les lignes qui culminent dans les arcades. L’architecture mystique de l’intérieur comme de l’extérieur répond à ces dépassements systématiques de la dimension de l’humain. Les arcs boutant à double ou triple volées soutiennent de leurs présences visibles, exotériques, l’énorme effort de surhumain auquel est soumise cette structure dynamique de matière infiniment lourde, soumise à jamais aux impératifs de la gravitation, aux forces cosmiques répulsives qui les refusent. L’autorité du ciel les écrase. La matière est passive, l’homme exténué. Les efforts sont vains. Et pourtant c’est la réactivation des mythes les plus profondément enracinés qui a poussée l’homme à bâtir