—We present the low frequency noise and the photoresponse in InP double heterojunction bipolar transistor (DHBT) THz detectors. A current responsivity of 0.23 A/W and a noise equivalent power of 4·10-10 W/Hz 1/2 have been measured at 1 kHz modulation frequency. The collector bias can substantially reduce the noise equivalent power.

Phase properties of gases adsorbed in small nanopores are mainly determined by the pore size and shape as well as the structural heterogeneity of the adsorbate. Here we analyze the evolution of the melting mechanism that occurs in pores <3 nm in size. Melting in slit-shaped graphene pores is compared with melting in SURMOF channel pores with square cross-sections. We show how the melting transformation is related to the adsorption mechanism. We use a graphical representation of the evolution of molecular density as a function of temperature in the nanopores.

Ultralight mechanical resonators based on low dimensional materials are well suited as exceptional transducers of minuscule forces or mass changes. However, the low dimensionality also provides a challenge to minimize resistive losses and heating. Here, we report on a novel approach that aims to combine different two-dimensional (2D) materials to tackle this challenge. We fabricated a heterostructure mechanical resonator consisting of few layers of niobium diselenide (NbSe2) encapsulated by two graphene sheets. The hybrid membrane shows high quality factors up to 245,000 at low temperatures, comparable to the best few-layer graphene mechanical resonators. In contrast to few-layer graphene resonators, the device shows reduced electrical losses attributed to the lower resistivity of the NbSe2 layer. The peculiar low-temperature dependence of the intrinsic quality factor points to dissipation over two-level systems which in turn relax over the electronic system. Our high sensitivity readout is enabled by coupling the membrane to a superconducting cavity which allows for the integration of the hybrid mechanical resonator as a sensitive and low loss transducer in future quantum circuits.

La fracture des matériaux, omniprésente aussi bien en science des matériaux qu’en géologie, implique souvent des événements soudains et imprévisibles, sans précurseurs détectables macroscopiquement. Une compréhension approfondie des mécanismes microscopiques conduisant in fine à la rupture est requise, mais les expériences restent rares. La détection de la dynamique microscopique dans les échantillons cisaillés est expérimentalement très difficile, car elle nécessite de combiner sensibilité mécanique, qualité optique et exigences strictes sur l’encombrement. Dans ce travail, nous présentons l'une des premières tentatives réussies de mesure des précurseurs microscopiques de fracture dans des matériaux mous modèles, grâce à des mesures de la plasticité microscopique à l'aide d'un nouvel instrument, couplant une cellule de cisaillement à contrainte contrôlée à un appareil de diffusion de lumière statique et dynamique (DLS) à petits angles. Dans un premier temps, nous montrons théoriquement, numériquement et expérimentalement comment la DLS, une technique très puissante difficile à utiliser pour un échantillon sous cisaillement, peut être utilisée comme outil de mesure de la dynamique microscopique dans les systèmes mous sous cisaillement. Pour un solide parfait et un fluide visqueux simple, le champ de déplacement résultant d'une déformation de cisaillement est purement affine. Nous montrons comment les déplacements affines et non affines, qui sont présents dans de nombreuses situations d’intérêt (matériaux élastiquement hétérogènes ou en raison de réarrangements plastiques) peuvent être évalués séparément par DLS et discutons de l'effet des non-idéalités dans des expériences typiques.Ce travail est centré sur un gel colloïdal fractal modèle, dont nous caractérisons la rhéologie linéaire en loi de puissance. Nous montrons que celle-ci est décrite par un modèle phénoménologique Fractional Maxwell (FMM), et discutons la relation possible entre FMM et la structure microscopique du gel.Sous une contrainte de cisaillement constante (expérience de fluage), le gel colloïdal présente une déformation rapide élastique suivie d'un fluage lent en loi de puissance, puis, après plusieurs heures par une accélération du taux de cisaillement, entraînant la rupture retardée du gel. Nos expériences montrent que le premier régime en loi de puissance, bien décrit par la viscoélasticité linéaire, correspond à l'échelle microscopique à une dynamique partiellement nonaffine, mais entièrement réversible. Lorsque la viscoélasticité dévie de la linéarité, une accélération nette, localisée dans le temps de la dynamique non-affine, est observée. Ces réarrangements rapides précèdent la fracture macroscopique du gel de plusieurs heures: ce sont des précurseurs dynamiques de la fracture qui permettent de prédire l’évolution du gel bien avant toute mesure rhéologique.Pour obtenir une image plus complète de la fracture, nous étudions l'apparition de l'irréversibilité lors d’une perturbation cyclique répétée plusieurs fois (expérience de fatigue). En suivant l'évolution stroboscopique du système en fonction de la déformation cumulée, on constate que, au-delà du régime linéaire, le taux de relaxation augmente brusquement, signature de plasticité. Si la contrainte appliquée est suffisamment grande, le gel à long terme montre une rupture retardée, en analogie avec celle observée en fluage. Les différences et similitudes entre les deux mécanismes de fracture sont discutées.Enfin, la généralité des résultats obtenus sur les gels colloïdaux est vérifiée en étudiant comme second système modèle un verre colloïdal, dont la mise en écoulement sous contrainte oscillante est un processus progressif, pour lequel deux modes de relaxation contribuent à la dynamique observée. Les analogies qualitatives trouvées avec des systèmes similaires (par ex. des émulsions concentrées) suggèrent qu'une image unifiée pourrait être obtenue, motivant des recherches futures.

A series of double hydrophilic block copolymers DHBCs has been synthesized by controlled radical polymerization (Figure 1). Poly(ethylene oxide)-b-poly(acrylic acid) PEO-b-PAA was prepared by ATRP in acetone. PEO-b-PAA and PEO-b-Poly(N-isopropyl acrylamide) PEO-b-PNIPAM were prepared by RAFT using a PEO-based dithiobenzoate macro-RAFT agent, in water and dioxane respectively. Poly(poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate)-b-PAA PmPEGA-b-PAA was prepared by RAFT in water using a trithiocarbonate RAFT agent. Poly(acrylamide)-b-PAA PAM-b-PAA and PAM-b-poly(3-acrylamidopropyl)trimethylammonium chloride) PAM-b-PAPTAC were prepared by RAFT/MADIX using xanthate as control agent, in water/ethanol for the PAM block and directly in water for the second block. The block copolymers have been characterized by SEC, pH titration, conductimetry, and capillary electrophoresis (CE).The reversible formation of micelles by variation of temperature in the case of PEO-b-PNIPAM, or by the mixing of polyelectrolyte DHBCs with a polyelectrolyte of opposite charge in the right range of pH (e.g. anionic PEO-b-PAA associated with cationic oligochitosan) has been studied. The micelles have been characterized by various scattering techniques and CE.Such stimuli-responsive (T, pH, ionic strength) micellar systems have been involved as structuring agents in the synthesis of nanostructured mesoporous silica by sol-gel process. A relationship between the composition of the DHBCs, the composition of the micelles, the experimental conditions of micelle formation and the final mesostructure of the silica materials is foreseen. This strategy has been applied to the preparation of drug-loaded silica for biomedical applications.