Universal non-Debye scaling in the density of states of amorphous solids

At the jamming transition, amorphous packings are known to display anomalous vibrational modes with a density of states (DOS) that remains constant at low frequency. The scaling of the DOS at higher densities remains, however, unclear. One might expect to find simple Debye scaling, but recent results from effective medium theory and the exact solution of mean-field models both predict an anomalous, non-Debye scaling. Being mean-field solutions, however, these solutions are only strictly applicable to the limit of infinite spatial dimension, and it is unclear what value they have for finite-dimensional systems. Here, we study packings of soft spheres in dimensions 3 through 7 and find, far from jamming, a universal non-Debye scaling of the DOS that is consistent with the mean-field predictions. We also consider how the soft mode participation ratio converges to the mean-field prediction as dimension increases.Comment: 5 pages, 4 figure

N -tag probability law of the symmetric exclusion process

International audienceThe symmetric exclusion process (SEP), in which particles hop symmetrically on a discrete line with hard-core constraints, is a paradigmatic model of subdiffusion in confined systems. This anomalous behavior is a direct consequence of strong spatial correlations induced by the requirement that the particles cannot overtake each other. Even if this fact has been recognized qualitatively for a long time, up to now there has been no full quantitative determination of these correlations. Here we study the joint probability distribution of an arbitrary number of tagged particles in the SEP. We determine analytically its large-time limit for an arbitrary density of particles, and its full dynamics in the high-density limit. In this limit, we obtain the time-dependent large deviation function of the problem and unveil a universal scaling form shared by the cumulants

Exact spatial correlations in single-file diffusion

Single-file diffusion refers to the motion of diffusive particles in narrow channels, so that they cannot bypass each other. This constraint leads to the subdiffusion of a tagged particle, called the tracer. This anomalous behaviour results from the strong correlations that arise in this geometry between the tracer and the surrounding bath particles. Despite their importance, these bath-tracer correlations have long remained elusive, because their determination is a complex many-body problem. Recently, we have shown that, for several paradigmatic models of single-file diffusion such as the Simple Exclusion Process, these bath-tracer correlations obey a simple exact closed equation. In this paper, we provide the full derivation of this equation, as well as an extension to another model of single-file transport: the double exclusion process. We also make the connection between our results and the ones obtained very recently by several other groups, and which rely on the exact solution of different models obtained by the inverse scattering method.Comment: 32 pages, 9 figure

Dynamics and correlations of driven diffusive systems

Nous examinons les effets collectifs et les corrélations dans les systèmes en file, puis dans des systèmes bidimensionnels hors d'équilibre. Les systèmes en file sont quasi-unidimensionnels et présentent une diffusion anormale liée à de fortes corrélations spatiales que nous caractérisons dans un modèle sur réseau. Nous utilisons d'abord une approche exacte à haute densité qui nous permet d'obtenir la loi de probabilité à N points, puis de mettre en évidence des effets surprenants de coopérativité et compétition entre des intrus biaisés. Nous établissons ensuite des équations hydrodynamiques pour le champ de densité à grande échelle et découvrons une transition de déliaison entre deux intrus entraînés dans des directions opposées. Une extension de cette méthode nous donne la loi de probabilité complète à un point dans certaines limites. Nous examinons aussi les corrélations de paire dans deux systèmes bidimensionnels hors d'équilibre : le mélange binaire forcé composé de deux espèces entraînées dans des directions opposées, et un système de particules browniennes actives qui s'auto-propulsent avec un bruit angulaire. Notre approche repose sur la linéarisation d'une équation exacte pour le champ de densité et est valide à interaction faible. Notre résultat principal est la caractérisation de la structure spatiale des corrélations qui, pour les deux systèmes, montre des formes d'échelle associées à une décroissance algébrique des corrélations.We investigate the collective effects and the correlations in both single-file systems and out-of-equilibrium bidimensional systems. Single-file systems are quasi-one-dimensional and display anomalous subdiffusion due to strong spatial correlations that we characterize in a lattice model. We first use a vacancy-based approach exact at high density that enables us to derive the N-tag probability law, and to uncover remarkable cooperativity and competition effects between biased intruders. We then derive hydrodynamic equations for the large-scale density field and unveil an unbinding transition for two intruders driven in opposite directions. An extension of this method gives us the full one-tag probability law in various limits. We also investigate the pair correlations in two out-of-equilibrium bidimensional systems: a driven binary mixture composed of two species forced towards opposite directions, and an assembly of active Brownian particles which self-propel with angular noise. Our framework builds upon the linearization of an exact stochastic equation for the density field and is valid for weak interactions. Our main result is the characterization of the spatial structure of the correlations. For both systems it shows intriguing scaling forms associated with a power-law decay of the correlations

Dynamique et corrélations de systèmes diffusifs forcés

We investigate the collective effects and the correlations in both single-file systems and out-of-equilibrium bidimensional systems. Single-file systems are quasi-one-dimensional and display anomalous subdiffusion due to strong spatial correlations that we characterize in a lattice model. We first use a vacancy-based approach exact at high density that enables us to derive the N-tag probability law, and to uncover remarkable cooperativity and competition effects between biased intruders. We then derive hydrodynamic equations for the large-scale density field and unveil an unbinding transition for two intruders driven in opposite directions. An extension of this method gives us the full one-tag probability law in various limits. We also investigate the pair correlations in two out-of-equilibrium bidimensional systems: a driven binary mixture composed of two species forced towards opposite directions, and an assembly of active Brownian particles which self-propel with angular noise. Our framework builds upon the linearization of an exact stochastic equation for the density field and is valid for weak interactions. Our main result is the characterization of the spatial structure of the correlations. For both systems it shows intriguing scaling forms associated with a power-law decay of the correlations.Nous examinons les effets collectifs et les corrélations dans les systèmes en file, puis dans des systèmes bidimensionnels hors d'équilibre. Les systèmes en file sont quasi-unidimensionnels et présentent une diffusion anormale liée à de fortes corrélations spatiales que nous caractérisons dans un modèle sur réseau. Nous utilisons d'abord une approche exacte à haute densité qui nous permet d'obtenir la loi de probabilité à N points, puis de mettre en évidence des effets surprenants de coopérativité et compétition entre des intrus biaisés. Nous établissons ensuite des équations hydrodynamiques pour le champ de densité à grande échelle et découvrons une transition de déliaison entre deux intrus entraînés dans des directions opposées. Une extension de cette méthode nous donne la loi de probabilité complète à un point dans certaines limites. Nous examinons aussi les corrélations de paire dans deux systèmes bidimensionnels hors d'équilibre : le mélange binaire forcé composé de deux espèces entraînées dans des directions opposées, et un système de particules browniennes actives qui s'auto-propulsent avec un bruit angulaire. Notre approche repose sur la linéarisation d'une équation exacte pour le champ de densité et est valide à interaction faible. Notre résultat principal est la caractérisation de la structure spatiale des corrélations qui, pour les deux systèmes, montre des formes d'échelle associées à une décroissance algébrique des corrélations

Compliance des suicidants par intoxication médicamenteuse volontaire au suivi proposé (à propos de 159 cas de patients pris en charge à l'unité d'hospitalisation de courte durée du service d'accueil des urgences de Grenoble entre le 1er février et le 31 mars 2006)

Le pronostic des suicidants dépend pour une grande partie des soins ultérieurs. Ceux-ci sont limités par une faible compliance au suivi proposé. Dans le cadre de ce travail de thèse, la compliance primaire au suivi proposé a été étudiée de façon descriptive pour des suicidants accueillis aux urgences. Parmi 159 patients pris en charge entre le 1er février et le 31 mars 2006 à l'Unité d'Hospitalisation de Courte Durée du Service d'Accueil des Urgences de Grenoble pour intoxication médicamenteuse volontaire et évalués par un psychiatre, 89 sont sortis avec une proposition de suivi. La présentation ou non au premier entretien de suivi de ces patients a été recherchée par un contact téléphonique auprès de chaque intervenant (ou structure) qui devait revoir le patient. Cette prise de contact s'est faite soixante jours après la sortie de chaque patient non hospitalisé, délai estimé suffisamment long pour l'obtention d'un rendez-vous. Parallèlement les caractéristiques socio démographiques, les antécédents psychiatriques et les prises en charges antérieures de ces patients étaient aussi recueillis rétrospectivement. Aucune différence significative n'a été retrouvée entre le groupe des suicidants compliants (45) et celui des non compliants (28) concernant les données socio démographiques et les caractéristiques de prises en charge. En revanche le sous-groupe des suicidants compliants comportait plus de sujets suicidants récidivants et plus de sujets ayant déjà été pris en charge aux urgences. Une relative bonne compliance des patients pour lesquels un rendez-vous a été pris (82,6% des 23 rendez-vous pris ont été honorés) a été relevée et ce d'autant plus que ce rendez-vous a été pris avec leur psychiatre traitant (88%). En revanche les patients simplement orientés, sans rendez-vous, vers un psychiatre non connu au préalable (22 cas) présentaient une très mauvaise compliance (plus de 68% de telles orientations ne sont pas honorées). Le passage des suicidants aux urgences représente un moment clé pour favoriser l'adhésion à un suivi ultérieur. Cette étude confirme l'intérêt majeur de la prise d'un rendez-vous, à partir des urgences, auprès d'un intervenant si possible connu afin d'améliorer cette adhésion et ainsi mieux prévenir une récidive.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Compliance des suicidants par intoxication médicamenteuse volontaire au suivi proposé (à propos de 159 cas de patients pris en charge à l'unité d'hospitalisation de courte durée du service d'accueil des urgences de Grenoble entre le 1er février et le 31 mars 2006)

Le pronostic des suicidants dépend pour une grande partie des soins ultérieurs. Ceux-ci sont limités par une faible compliance au suivi proposé. Dans le cadre de ce travail de thèse, la compliance primaire au suivi proposé a été étudiée de façon descriptive pour des suicidants accueillis aux urgences. Parmi 159 patients pris en charge entre le 1er février et le 31 mars 2006 à l'Unité d'Hospitalisation de Courte Durée du Service d'Accueil des Urgences de Grenoble pour intoxication médicamenteuse volontaire et évalués par un psychiatre, 89 sont sortis avec une proposition de suivi. La présentation ou non au premier entretien de suivi de ces patients a été recherchée par un contact téléphonique auprès de chaque intervenant (ou structure) qui devait revoir le patient. Cette prise de contact s'est faite soixante jours après la sortie de chaque patient non hospitalisé, délai estimé suffisamment long pour l'obtention d'un rendez-vous. Parallèlement les caractéristiques socio démographiques, les antécédents psychiatriques et les prises en charges antérieures de ces patients étaient aussi recueillis rétrospectivement. Aucune différence significative n'a été retrouvée entre le groupe des suicidants compliants (45) et celui des non compliants (28) concernant les données socio démographiques et les caractéristiques de prises en charge. En revanche le sous-groupe des suicidants compliants comportait plus de sujets suicidants récidivants et plus de sujets ayant déjà été pris en charge aux urgences. Une relative bonne compliance des patients pour lesquels un rendez-vous a été pris (82,6% des 23 rendez-vous pris ont été honorés) a été relevée et ce d'autant plus que ce rendez-vous a été pris avec leur psychiatre traitant (88%). En revanche les patients simplement orientés, sans rendez-vous, vers un psychiatre non connu au préalable (22 cas) présentaient une très mauvaise compliance (plus de 68% de telles orientations ne sont pas honorées). Le passage des suicidants aux urgences représente un moment clé pour favoriser l'adhésion à un suivi ultérieur. Cette étude confirme l'intérêt majeur de la prise d'un rendez-vous, à partir des urgences, auprès d'un intervenant si possible connu afin d'améliorer cette adhésion et ainsi mieux prévenir une récidive.GRENOBLE1-BU Médecine pharm. (385162101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Cumulant generating functions of a tracer in quenched dense symmetric exclusion processes

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Unbinding Transition of Probes in Single-File Systems

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