Persistent Currents and Magnetization in two-dimensional Magnetic Quantum Systems

Persistent currents and magnetization are considered for a two-dimensional electron (or gas of electrons) coupled to various magnetic fields. Thermodynamic formulae for the magnetization and the persistent current are established and the ``classical'' relationship between current and magnetization is shown to hold for systems invariant both by translation and rotation. Applications are given, including the point vortex superposed to an homogeneous magnetic field, the quantum Hall geometry (an electric field and an homogeneous magnetic field) and the random magnetic impurity problem (a random distribution of point vortices).Comment: 27 pages latex, 1 figur

Présence d’un réseau de grands polygones au sud de l’estuaire de la Gironde (France) : interprétation et implications paléoclimatiques

Une photographie aérienne prise à basse altitude a permis de repérer un réseau de grands polygones au sud de l'estuaire de la Gironde (France). Ses caractéristiques morphométriques ansi que celles de son contexte topographique et sédimentaire permettent d'exclure une origine liée à des phénomènes de dessiccation, de dissolution différentielle, d'haloturbation ou de tension. Il résulte vraisemblablement de contractions thermiques et constitue un nouveau témoignage de la présence d'un pergélisol en Médoc et dans les environs de Bordeaux (45° latitude Nord). Lors de son développement, vraisemblablement contemporain du dernier Pléniglaciaire, les températures moyennes annuelles de l'atmosphère ne devaient pas dépasser dans cette région -8°C.A network of large non-sorted polygons was detected from a low altitude air photograph on the south side of the Gironde Estuary (France). The morphometric characteristics of these features and the topographic and sedimentary context exclude dessication, differential dissolution, haloturbation or tensional phenomena as possible origins. The network probably results from thermal contraction cracking and constitutes new evidence for the occurrence of a past permafrost in the Médoc region and in the Bordeaux area (Latitude 45°N). During its development, presumably contemporaneous with the last Pleniglacial, mean annual air temperatures did not exceed -8°C

Données nouvelles sur l’origine du lintage des grèzes : implications paléoclimatiques

À partir de l'étude détaillée d'une grèze litée répondant à la définition granulo-métrique proposée par Guillien, les différentes hypothèses avancées concernant les processus de mise en place de ces dépôts ont été ré-examinées. Les données recueillies lors des observations de terrain, les résultats des analyses sédimentologiques et ceux de l'analyse micromorphologique ont permis de cerner le processus dominant conduisant à la stratification des grèzes. Le rôle majeur attribué au ruissellement par Guillien est remis en question par l'absence de figures d'incision, de granoclassements longitudinaux, de structures obliques ou entrecroisées. L'hypothèse congélifluxion-ruissellement de Journaux ne permet pas d'expliquer les granoclassements verticaux; par ailleurs, le ruissellement diffus ne peut seul aboutir à la formation d'une « table » bien marquée au sommet des lits gras. En revanche, Journaux et Francou font appel à la solifluxion pour la mise en place des lits gras. Le modèle andin de Francou qui privilégie la cryoreptation nous semble le mieux adapté pour expliquer le litage des grèzes charentaises. Les granoclassements verticaux, les contacts entre les lits, les figures sedimentaires observés dans le milieu andin ont été retrouvés dans les grèzes litées charentaises. Le mécanisme de la nappe-coulée a donc été retenu comme moteur essentiel de la stratogénèse. De ce fait, le contexte climatique d'élaboration des grèzes est caractérisé par la grande fréquence de cycles gel-dégel brefs, superficiels et des apports de neige faibles mais renouvelés fournissant l'eau nécessaire à une cryoclastie et à une cryoreptation actives. La formation des grèzes litées se situerait donc pendant les phases froides et humides qui ont été les plus durables au cours du dernier cycle glaciaire, la phase plus froide et plus sèche terminale ayant provoqué le remaniement du sommet de la grèze (fauchages, cryoturbations).Following a detailed study of a "grèze litée" which presents the granulometric characteristics defined by Guillien, we have reviewed the various assumptions concerning the processes of deposition of these materials. The field data and the results of the sedimentological and the micromorphological analyses make it possible to better determine the main processes involved in the deposition of the "grèzes". The dominant role assigned to slopewash by Guillien is not supported by sedimentary structures such as longitudinal graded beddings and oblique or cross beddings. The congelifluxion-slopewash hypothesis of Journaux does not explain vertical graded beddings and the washing alone cannot lead to the formation of a well defined table at the top of the diamicton or "lit gras". However, Journaux and Francou consider that solifluction may explain the "lit gras". The Andean model by Francou which favours frost-creep seems to be the best explanation for the bedding of the "grèzes charentaises". Vertical graded beddings, contacts between layers, sedimentary features observed in the Andean environment have been recognized in the "grèzes litées charentaises". The mecanism of solifluction sheet (nappe-coulée) seems to be the essential process of the stra-togenesis. Thereby the climatic context of development of the "grèzes" is characterized by a great frequency of short and superficial freezing and thawing cycles and the contribution of short-lived and renewed snow cover or patches providing the water required for active frost shattering and frost creep. The development of the "grèzes litées" probably occurred during the dominant cold and humid periods of the last glacial cycle. The cold and dry terminal period is responsible for the reworking of the top of the "grèze" (bendings and cryoturbations).Ausgehend von einer detaillierten Studie einer gréze litée, welche der von Guillien vorgeschlagenen granu-lometrischen Definition entspricht, werden die verschiedenen Hypothesen zum AbIa-gerungsprozeB dieser Materialien nochmals ûberprùft. Die bei Terrainbeobachtungen gesammelten Daten und die Ergebnisse der sedimentologischen und mikromorphologis-chen Analysen ermôglichen es, den dominie-renden Vorgang, der zur Stratifizierung der grèzes fùhrte, nàher zu bestimmen. Die domi-nierende RoIIe, die Guillien der Regenspulung zuspricht, wird wegen des Fehlens von Einschnittformen und Sedimentstrukturen wie Làngs-, Schràg- und Kreuzschichtung in Frage gestellt. Die Gelifluktion-Regenspulung-Hypothese von Journaux erlaubt nicht, die vertikalen Komschichtungen zu erklàren; auBerden kann die diffuse Regenspulung allein nicht zu der Bildung einer klar erkenn-baren "Tafel" auf dem Gipfel der lits gras fùhren. Dagegen meinen Journaux und Francou, daB BodenflieBen die lits gras herbeigefùhrt hat. Das Anden-Modell von Francou, welches dem Frostkriechen den Vorzug gibt, scheint uns am ehesten geeignet, die Schichtung der grèzes charentaises zu erklàren. Die vertikalen Komschichtungen, die Kontakte zwischen den Betten und die Ablagerungsformen, die im Anden-Milieu beobachtet wurden, hat man in den grèzes litées charentaises wiederge-funden. Der Mechanismus der geflossenen Flâche wurde also als hauptsàchlicher Motor der Stratogénèse festgehalten. Auf Grund dieser Tatsache zeichnet sich der klimatische Kontext der Ausbildung der grèzes durch die groBe Hâufigkeit kurzer, oberf lâchlicher Vereisungs-Enteisungs-Zyklen aus, sowie durch schwache aber wiederholte Schneebeitràge, welche das fur aktive Frostsprengung und aktives Frostkriechen notwendige Wasser lieferten. Die Bildung der "grèzes litées" fand wohl wâhrend der kalten und feuchten Phasen statt welche im letzten glazialen Zyklus am dauerhaftesten waren

Noise removal in MRS applications: field cases and filtering strategies

International audienceThe usefulness and reliability of magnetic resonance information to characterize water bearing geological structures has been widely demonstrated these last two decades all over the world and many future applications just begin. The main limitation of MRS applicability is its sensitivity to the electromagnetic noise which results in a long and site dependent measuring duration, and generally prove to be impossible in urban conditions. Many improvements have been performed all along the development of MRS technology. Nowadays, numerous mono and multi-channel processing schemes have been published, but efficiency remains site and time dependent. We have reviewed data from various contexts and compared the noise removal efficiency and impact of the filtering on synthetic signal added to real noise data. We also used methods derived from magneto-telluric to study the structure of the noise and present a continuous EM field monitoring during a storm event in mountain where we performed a MRS survey. We observed that the reconstruction of natural noise is a percentage of the ambient noise, the ratio is almost stable. Despite this observation of stable removal performance, it means that when the level of noise is multiplied by 10 to 100 and more… it is better to stop measuring MRS and wait for a quiet period of time

Processus géologiques de formation du site d’Isturitz (Sud-Ouest de la France)

Cet article fait le bilan des travaux géoarchéologiques menés dans le site d’Isturitz au cours des années 1996-1997 et 2000-2005. L’étude du contexte géomorphologique et des différents affleurements localisés autour et à l’intérieur du massif karstique a permis de retracer les principales phases évolutives du réseau. Celui-ci comprend trois niveaux étagés qui sont reliés à des étapes de creusement de la vallée de l’Arberoue. Une attention particulière a été portée au niveau supérieur dans lequel ont été menées les fouilles. Dans cette partie du réseau, la sédimentation évolue globalement d’un pôle dominé par des écoulements de haute énergie (rivière à écoulement torrentiel, puis ruisseau souterrain), vers un pôle dominé par le ruissellement puis par l’éboulisation. Dans la partie sommitale de l’accumulation, au sein des éboulis, a été détecté un hiatus sédimentaire, contemporain d’une phase très froide du SIO 2. Au cours de cet épisode, s’est développé un cryosol qui s’est notamment traduit par d’importantes déformations des niveaux antérieurs. La séquence se termine par la mise en place d’un plancher stalagmitique au cours de l’Holocène.Les niveaux proto-aurignaciens et aurignaciens qui ont fait l’objet des fouilles sont associés aux dépôts de ruissellement et aux éboulis de la partie supérieure du remplissage. Une étude taphonomique spécifique a porté sur ces nappes de vestiges. Elle a montré 1) que le gel n’a eu qu’une incidence mineure sur la préservation des niveaux en comparaison du rôle joué par le ruissellement, 2) que le matériel archéologique recueilli dans l’unité II résulte de phénomènes de remaniement et 3) que les niveaux identifiés dans l’unité III correspondent alternativement soit à des lots de pièces déplacées, soit à des ensembles archéologiques supportant l’hypothèse d’une bonne préservation. Les implications de cette étude sont discutées et l’on souligne la nécessité de rechercher les remontages d’intérêt stratigraphique pour valider l’interprétation archéostratigraphique de la séquence.This paper reports on geoarchaeological work conducted at the site of Isturitz during the 1996-1997 and the 2000-2005 excavations. The study of geomorphological context and sedimentary deposits both outside and inside the karstic block permit the main evolutionary phases to be described.The karstic system comprises three stepped levels, which are linked to downcutting stages of the Arberoue valley. Special attention has been paid to the upper level of the karstic system, i.e. the Saint-Martin-Isturitz level, in which excavations were conducted. Here, sedimentation was initially associated with high-energy flows (torrentially-flowing river followed by an intermittently active underground stream), and later by runoff and rockfall processes. In the upper part of the karstic filling, a sedimentary hiatus, contemporaneous with a very cold phase of OIS 2, has been identified in the rockfall deposits. This climatic episode is characterized by a cryosol that has notably deformed former sedimentary levels. The sequence ends with a flowstone that accumulated during the Holocene.The Proto-Aurignacian and Aurignacian levels are buried in runoff and rockfall deposits of the upper part of the fill. They were the focus of a detailed taphonomic study, which demonstrated that 1) freezing has had only minor effects on preservation of these levels compared to the role played by runoff, 2) the presence of artefacts in unit II is the result of reworking processes and, 3) archaeological levels identified in unit III represent either sets of reworked pieces or intact artefact assemblages admitting the assumption of a good preservation. Implications of this study are discussed and it is suggested that refitting analyses should be performed to confirm the site’s proposed archaeostratigraphic sequence

Approche stratigraphique des temps Gravettiens : l’éclairage aquitain

Le cadre spatio-temporel du gravettien est relativement large. En effet, la période gravettienne a sans doute duré plusieurs milliers d’années, au moins 6 000 “ années 14 C ” réparties de part et d’autre de 25 000 BP. Quant au territoire, il s’étale d’ouest en est sur toute l’Europe, ce qui pose la question des corrélations à grande distance. Dans ce travail, nous avons utilisé les moyens et méthodes de la stratigraphie pour tenter d’établir des liens chronologiques entre entités gravettiennes de l’ouest et du centre de l’Europe. Pour cela, nous nous sommes intéressés tout d’abord à la région Aquitaine et avons recherché des phénomènes environnementaux marqueurs. Ces derniers ont servi de points d’ancrage entre entités stratigraphiques ouest et centre européennes. Les datations physiques, prises en compte dans un deuxième temps, ne contredisent pas l’hypothèse de corrélation proposée. Elles conduisent néanmoins à mettre en garde contre l’utilisation d’une maille chronologique trop fine.The Gravettian was widely distributed in time and space. Temporally, it lasted at least 6000 radiocarbon years, centering on 25,000 BP. Spatially, it extended across all of Europe, posing the challenge of correlating assemblages across vast distances. We have used stratigraphic methods in an attempt to establish chronological ties between Gravettian assemblages in western and central Europe. Using the record from the Aquitaine, we have constructed a series of environmental horizon markers which serve as anchor points among stratigraphic entities in western and central Europe. Our hypothesized correlations are not contradicted by the radiocarbon dates available for the Gravettian. Those dates do, however, suggest that we should be wary of building highly precise links among far-flung Gravettian assemblages

Temperature-dependance evalutation on deformation processes in the Alloy 718 using high-resolution digital image correlation

Please click Additional Files below to see the full abstract

le site paléolithique de la grotte XVI (Dordogne, France) : lithostratigraphie, processus de formation et essai de chronologie

La grotte XVI comporte une importante séquence archéologique du Paléolithique moyen et supérieur. Elle s’est formée en contexte phréatique, sans doute à la fin du Tertiaire ou au début du Quaternaire. Sept unités lithostratigraphiques ont été identifiées dans les dépôts de remplissage. Pour l’essentiel, elles résultent de phénomènes de ruissellement et d’éboulisation, mises à part l’unité II qui correspond à un spéléothème et l’unité I qui est constituée de dépôts de remaniement récents. Leur édification, qui a sans doute débuté au cours de la seconde partie du stade isotopique de l’oxygène 5 (SIO 5), s’est poursuivie tout au long des SIO 4, 3, 2 et 1. Elle a été accompagnée par d’importants phénomènes de diagenèse liés à l’action de solutions phosphatées. Ceux-ci ont été plus particulièrement actifs lors de la formation des unités VII et VI ainsi qu’à la base de l’unité IV.Trois cryosols majeurs ont été mis en évidence. Le plus ancien a été attribué à titre d’hypothèse au SIO 4. Le deuxième, qui correspond probablement à un pergélisol, s’est sans doute développé au cours du Dryas ancien, peut-être au cours de l’événement Heinrich 1. Enfin, le dernier s’est manifesté postérieurement à l’unité III, datée de l’interstade Bölling-Alleröd. Il ne peut donc se rapporter qu’à la dernière phase froide du Tardiglaciaire, c’est-à-dire au Dryas récent. C’est, à notre connaissance, la première fois dans le sud-ouest de la France qu’un tel phénomène cryergique peut être attribué sans ambiguïté à cet épisode climatique

Geological formation processes of the site of Isturitz (South-western France).

This paper reports on geoarchaeological work conducted at the site of Isturitz during the 1996-1997 and the 2000-2005 excavations. The study of geomorphological context and sedimentary deposits both outside and inside the karstic block permit the main evolutionary phases to be described.The karstic system comprises three stepped levels, which are linked to downcutting stages of the Arberoue valley. Special attention has been paid to the upper level of the karstic system, i.e. the Saint-Martin-Isturitz level, in which excavations were conducted. Here, sedimentation was initially associated with high-energy flows (torrentially-flowing river followed by an intermittently active underground stream), and later by runoff and rockfall processes. In the upper part of the karstic filling, a sedimentary hiatus, contemporaneous with a very cold phase of OIS 2, has been identified in the rockfall deposits. This climatic episode is characterized by a cryosol that has notably deformed former sedimentary levels. The sequence ends with a flowstone that accumulated during the Holocene.The Proto-Aurignacian and Aurignacian levels are buried in runoff and rockfall deposits of the upper part of the fill. They were the focus of a detailed taphonomic study, which demonstrated that 1) freezing has had only minor effects on preservation of these levels compared to the role played by runoff, 2) the presence of artefacts in unit II is the result of reworking processes and, 3) archaeological levels identified in unit III represent either sets of reworked pieces or intact artefact assemblages admitting the assumption of a good preservation. Implications of this study are discussed and it is suggested that refitting analyses should be performed to confirm the site’s proposed archaeostratigraphic sequence