identifier: Travers, Kathryn  (2020). The potential of community-led placemaking to create gender-inclusive public spaces in Montréal: A case study of the Village au Pied-du-Courant  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 308 p.

subject:
placemaking
genre
espace public
design urbain
participation
développement pris
en charge par la communauté
revitalisation urbaine
urbanisme participatif
femmes
inclusion
Placemaking
gender
public space
urban design
participation
community-led
development
urban renewal
participatory urbanism
women
inclusion

abstract:
Les écrits sur l’urbanisme participatif abondent et soulignent majoritairement l’importance de la
participation citoyenne et la nécessité de concevoir des espaces publics inclusifs. Bien que
pertinents, ces écrits n’abordent que très peu la question de la production et de l’utilisation de
l’espace public conçu, notamment au regard du genre. Notre recherche vise ainsi à explorer les
différentes façons dont le placemaking, une forme particulière d’urbanisme participatif, pourrait
être une approche inclusive de production et d’appropriation de l’espace public, particulièrement
pour les femmes. À partir d’un projet de placemaking reconnu à Montréal, le Village au Pied-du-
Courant, nous avons exploré (1) la façon dont la participation au sein d’un processus de
placemaking se réalisait (opportunités de participation, profil et rôle des participant.e.s,
mécanismes de communication autour d’une initiative de placemaking) et (2) l’espace public issu
de ce processus (design, programmation du site, l’usage social de cet espace et son
appropriation). À cette fin, plusieurs outils de collecte de l’information ont été mobilisés. Des
entretiens avec quatre expert.e.s et des practicien.ne.s internationaux ont ainsi été réalisés afin
de démystifier le placemaking. Après avoir dressé un portrait du quartier où se situe le projet, nous
avons également mené six entretiens avec des représentants des organisations qui chapeautent
cette initiative de placemaking ainsi que cinq entretiens avec des personnes qui représentent
différentes organisations locales afin de mieux comprendre comment le projet est perçu par la
communauté de proximité. Sur le site, six séances d’observation – d’une durée moyenne de 2,5
heures – et 65 micros-enquêtes auprès des usagers ont été conduites. Notre recherche montre
que les processus de placemaking, contrairement à d’autres formes de participation citoyenne,
semblent surmonter la barrière de la participation des femmes : beaucoup de femmes sont
mobilisées et motivées à participer et à fréquenter le site. Malgré cet élément d’inclusion, le profil
des personnes qui participent dans le processus de placemaking et qui fréquentent la place
produite est plutôt homogène et ne reflètent pas la diversité des résident.e.s locales ni de la
population montréalaise plus largement.

 The growing body of literature about participatory urbanism overwhelmingly heralds the
importance of citizen participation and inclusive public spaces. While relevant, the literature largely
neglects the issue of who is producing and using the space, particularly from a gender perspective.
Our research thus sought to critically explore the ways that placemaking, a particular form of
participatory urbanism, could be an inclusive process of urban public place production and usage,
especially for women. On the basis of a well-known placemaking project in Montréal, the Village
au Pied-du-Courant, we explored (1) the ways that people participate in a placemaking process
(opportunities to participate, the profile and roles of participants, and the means of communication
around a placemaking initiative), and (2) the resulting public place (design, programming of the
site, the social use of space and spatial appropriation of the site). To this end, a variety of research
tools were used. Key informant interviews with four international experts and practitioners were
conducted to demystify placemaking. Then, after presenting a portrait of the neighbourhood where
the project is located, we conducted six interviews with representatives of the lead organisations
of the placemaking project as well as five interviews with representatives of local organisations to
understand how the project is perceived by the surrounding community. On the site itself, we
conducted six observation sessions - lasting an average of 2.5 hours - and 65 micro-surveys with
users of the space. Our research demonstrates that placemaking processes, unlike other forms
of citizen participation, appear to overcome the gender gap as many women participate in the
processes and frequent the site. In spite of this positive element of gender inclusion, the people
leading the placemaking process and using the public place produced are a rather homogenous
group that does not reflect the diversity of the local residents nor of the city of Montréal more
broadly.


identifier: Kapo, Leslie Touré  (2020). Les aventures ordinaires des jeunes Montréalais.e.s racialisé.e.s  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en études urbaines, 297 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
Jeunesse
Urbanité
Intersectionnalités
Pratiques transgressives
Racialisation
Youth
Urbanity
Intersectionality
Transgressive practices
Racialization

abstract:
Depuis le début des années 2000, la conversation publique et les travaux scientifiques sur le phénomène des gangs de rue ciblent les pratiques urbaines transgressives des jeunes Montréalais.e.s racialisé.e.s au Québec. À partir de l’automne 2014, la vague des attaques violentes au Canada et des départs en Syrie renforce cette forme de stigmatisation. Cependant, peu d’études s’appuient sur l’expérience quotidienne et ordinaire de ces jeunes pour mieux comprendre ces phénomènes préoccupants, tout en négligeant leur contribution à la production de la ville. Cette thèse repose sur une ethnographie auprès de 28 jeunes montréalais.e.s, menée entre l’automne 2015 et le printemps 2018. L’enquête se concentre sur trois sites principaux : 1) le Collège de Maisonneuve, un établissement préuniversitaire de l’est de Montréal, ciblé comme le terreau de la radicalisation au Québec suite aux départs de certain.e.s étudiant.e.s vers la Syrie ; 2) la Petite-Bourgogne, le quartier historique de la communauté noire afrodescendante de Montréal et l’un des plus diversifiés et multiculturels de la ville ; 3) Saint-Michel, un quartier de l’est de la ville avec une forte concentration de population jeune, immigrante et appartenant aux minorités visibles. Cette ethnographie s’attarde sur les dynamiques minimisées par les travaux scientifiques traitant des jeunes Montréalais.e.s racialisé.e.s à partir de leur expérience quotidienne : stigmatisation, islamophobie, racisme et violence ordinaire. Par ailleurs, cette recherche met également en évidence d’autres processus, avec l’empiètement tranquille de la jeunesse montréalaise racialisée et la confrontation de la blanchité, des marges au centre de la ville de Montréal.

 Since the early 2000s, the public conversations and academic studies of street gangs in Quebec have focused on urban transgressive practices of racialized youth in Montréal. This stigmatization has been reinforced following a series of violent attacks in Canada and the departure of young Montrealers to Syria in the autumn of 2014. Very few studies seriously consider the everyday experiences of this social group in constructing an understanding of street gang and radicalization phenomena, an oversight which also ignores the role of such ordinary experiences in the production of the city. I conducted ethnographic fieldwork following a group of 28 young racialized Montrealers from autumn 2015 to spring 2018. My investigation focused on three different sites: 1) Collège de Maisonneuve : a reputable post-secondary school located on Montréal’s east side which gained notoriety as a hotbed of radicalization after a number of students travelled to Syria; 2) Little Burgundy: the historical neighbourhood of the Montreal Black community and one of the most diversified and multicultural of the city; 3) Saint-Michel : an east side neighbourhood of the city with a high concentration of youth, immigrant and visible minority population. This ethnography amplifies the dynamics absent in academic literature of racialized young Montrealers and their everyday experiences of stigmatization, islamophobia, racism and ordinary forms of violence. Furthermore, this research illustrates other processes at work—the silent encroachment on the ordinary and the confrontation with whiteness from racialized young Montrealers—from the margin to the center of the city of Montréal.


identifier: Burnett, James  (2020). La diversification économique des villes canadiennes non-métropolitaines entre 1971 et 2016  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 104 p.

subject:
diversité économique
diversification
développement économique
développement régional
résilience
régions périphériques
régions non-métropolitaines
economic diversity
diversification
economic development
regional development
resilience
peripheral regions
non-metropolitan regions

abstract:
La diversification économique fait l’objet d’un intérêt renouvelé depuis la Grande Récession de 2008. Supposée de renforcer la résilience des économies régionales face aux crises, la diversification est poursuivie comme objectif politique par de nombreux acteurs. Les régions non-métropolitaines, qui font face aux défis séculaires liés à la dépendance mono-industrielle, y voient une urgence particulière. Si des travaux précédents ont démontré que la diversification a bien eu lieu dans ces régions—en fait de manière accélérée relativement aux centres métropolitains—ce phénomène reste peu exploré. Afin d’éclairer ces enjeux, deux études sont proposées. Premièrement, une analyse est effectuée de la composition sectorielle de la diversification déjà observée dans les régions urbaines non-métropolitaines canadiennes, à travers une longue période de 1971 à 2016. Cette analyse a permis de constater qu’une bonne partie de la « diversification » observée dans ces régions est un artéfact statistique du déclin des industries antérieurement dominantes, comme celles du papier et de l’aluminium. Deuxièmement, des modèles de régression sont construits afin d’étudier la contribution de différentes variables régionales—la composition industrielle initiale, la diversité reliée et non-reliée, et l’accès à d’autres marchés—au développement de nouvelles industries et spécialisations menant à la diversification. Les résultats de cette analyse ont réaffirmé le rôle de l’accès aux marchés pour le développement régional, mais aussi de la composition industrielle initiale locale, ce qui réitère l’importance de prendre en compte celle-ci dans l’élaboration des politiques de développement régional qui correspondent aux conditions locales.

 Economic diversification has experienced renewed interest since the Great Recession of 2008. Believed to strengthen the resilience of regional economies when faced with crises, various actors have pursued diversification as a policy goal. Non-metropolitan regions, confronted with challenges of secular decline resulting from dependence on a single industry, are particularly concerned. While previous works have shown that diversification has indeed occurred in these regions—in fact, more quickly than in metropolitan centres—the phenomenon remains little studied. In order to clarify these issues, two studies are proposed. Firstly, an analysis is conducted of the sectoral composition of the diversification already observed in Canadian non-metropolitan regions, throughout the period from 1971 to 2016. This analysis demonstrated that much of the “diversification” previously observed in these regions is a statistical artefact of the decline of previously dominant industries, such as paper and aluminum manufacturing. Secondly, regression models were constructed to study the contribution of different regional variables—initial industrial composition, related and unrelated diversity, access to the North American market—to the development of new industries and specializations which contribute to diversification. The results of this analysis reaffirmed the importance of market access for regional development, but also of local initial industrial composition. This serves to reiterate the importance of the latter when creating regional development policies appropriate to local conditions.


identifier: Gaudreau, Alice  (2020). Exploration de l’interface entre la recherche et l’action publique : expérience de stage de recherche dans l’action publique fédérale de Jeunesse au Canada  Essai.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, 135 p.

subject: transfert de connaissances

subject: action publique

subject: jeunesse

subject: co-construction des connaissances

subject: knowledge transfer

subject: public action

subject: youth

subject: co-construction of knowledge

subject: co-construction of public policies

abstract:
Cet essai propose un retour réflexif sur une expérience de stage de recherche et de transfert de connaissances effectué dans le cadre de la maîtrise en Pratiques de recherche et action publique du Centre Urbanisation Culture Société de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS-UCS). Le stage s’est déroulé en milieu gouvernemental à l’échelle fédérale, au sein de l’équipe de la Stratégie emploi et compétences jeunesse du ministère Emploi et Développement social Canada. Plus spécifiquement, le stage avait pour but de réaliser une recherche et un transfert de connaissances sur la mise en oeuvre de l’approche wraparound en employabilité pour les jeunes. Cet essai rend compte du processus de construction du stage, de sa réalisation et des produits de transfert qui en découlent. L’essai présente aussi un retour sur les enjeux de la collaboration en recherche partenariale et le rôle de l’agente d’interface dans ce type de projet d’un point de vue critique.
L’essai propose une présentation des différents termes associés à la mobilisation et au transfert de connaissances afin de mieux les situer et d’en discuter l’usage. Il rend compte de différents produits de transfert et discute de leur pertinence dans le cadre du stage, ainsi que des facteurs qui ont rendu ces transferts possibles. En troisième lieu, l’essai propose quelques ajouts aux enjeux soulevés par la littérature quant aux dualités et rapprochements de la science et de la société. Enfin, l’essai permet de réfléchir à des ponts entre la co-construction des connaissances et la co-construction des politiques publiques en utilisant une approche récente de la sociologie interactionniste.

 This essay conveys a reflexive piece on a research and knowledge transfer internship experience realized as part of a Master's degree from the Urbanization Culture Society Center of the National Institute for Scientific Research (INRS-UCS). The internship took place in 2019 at the federal government level, within the Youth Employment and Skills Strategy team of Employment and Social Development Canada. More specifically, the internship led to research and knowledge transfer on the implementation of the wraparound approach for youth employment. This essay examines the development process of the internship, its implementation and the creation of the resulting transfer products. The essay also presents collaboration challenges in contexts of partnership research and provides a critical lens on the role played by knowledge brokers in such co-construction projects.
This essay offers an overview of the keywords associated with mobilization and knowledge transfer, in order to better discuss their use in and out of the academic sphere. It also reports on the different transfer products that were produced, evaluates their relevance to the internship and identifies the implementation factors that made these transfers possible. Third, it offers some additional elements to the literature regarding the commonalities and differences between science and society. Finally, the essay compare the co-construction of knowledge and the co-construction of public policies to reflect on the knowledge transfer internship, using a recent approach from interactionist sociology.


identifier: Lessard, Guillaume  (2020). Habitation durable, mini-maison et transition socioécologique urbaine au Québec – Une relation pour le moins ambiguë  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en études urbaines, 171 p.

format: application/pdf application/zip

subject: logement

subject: habitation durable

subject: mini-maison

subject: forme urbaine

subject: urbanisation dispersée

subject: modernisation écologique

subject: transition socioécologique

subject: transition socioécologique urbaine

subject: perspective multiniveau sur les transitions sociotechniques

subject: néolibéralisme

subject: housing

subject: sustainable housing

subject: tiny houses

subject: urban form

subject: urban sprawl

subject: ecological modernization

subject: sustainable transition

subject: sustainable urban transition

subject: multilevel perspective on sociotechnical transition

subject: neoliberalism

abstract:
Alors que l’impératif de la transition socioécologique et de la lutte aux changements climatiques s’impose à tous les niveaux et dans toutes les sphères de nos sociétés, la mise en oeuvre de la transition dans certains secteurs s’avère parfois aller à l’encontre des principes qui guident la transition d’un point de vue urbain. Cette thèse a pour objet l’habitation durable et la mini-maison et comme objectif d’analyser leur rôle ambigu dans la transition socioécologique urbaine. En analysant les politiques publiques relatives à l’habitation durable, puis les discours et enfin les pratiques liées à l’utopie d’habitation écologique marginale qu’est la mini-maison, les trois articles qui composent cette thèse constituent une étude de cas en contexte québécois. Ils démontrent que la relation qui unit l’habitation durable à la transition vers des villes, des territoires et des pratiques sociales plus durables est pour le moins équivoque, surtout dans le contexte énergétique, urbain et face au bilan de GES du Québec, mais aussi que la mise en oeuvre de la transition socioécologique est affectée par les processus de néolibéralisation de la planification urbaine et du logement.
Par une analyse documentaire, le premier article vise à faire l’état des discours environnementaux véhiculés par les institutions publiques fédérales, provinciales et municipales au Québec au sujet de l’habitation durable. Les deux articles suivants abordent un cas plus précis d’utopie d’habitation écologique qui a récemment gagné en popularité au Québec, soit celui de la mini-maison. Dans une démarche de recherche-action reposant sur l’observation participante ainsi que sur une veille médiatique, le second article s’est attardé au processus de construction d’un discours au sujet de la mini-maison au Québec. Reposant sur des entretiens semi-dirigés, le dernier article s’intéresse aux pratiques des intervenant.e.s de la mini-maison au Québec en relation aux obstacles qu’ils et elles rencontrent et aux formes d’adaptations qu’ils mettent en oeuvre. Au travers de ces trois articles qui, pris ensemble, offrent une étude de cas en contexte québécois, cette thèse suggère que, tant au niveau des politiques publiques concernant l’habitation durable, qu’en regard aux discours et aux pratiques propres à l’utopie d’habitation écologique marginale qu’est la mini-maison, la relation de l’habitation durable à la transition socioécologique est pour le moins équivoque, voire contradictoire. En effet, loin d’être en phase avec l’idée d’une transformation profonde des trajectoires de développement sociétales, dans sa présente forme, l’habitation durable au Québec est ancrée dans le courant de la modernisation écologique. À l’heure actuelle, la place qu’occupe au Québec l’habitation dans la transition vers une société plus durable (économiquement, environnementalement et socialement) est problématique, puisqu’ultimement, elle se conforme aux trajectoires de développement ayant produit l’étalement urbain ainsi qu’à une forme de gouvernance environnementale et urbaine néolibérale. Néanmoins, cette thèse constate aussi que la capacité des régimes sectoriels urbains de mettre en oeuvre la transition socioécologique est restreinte par les processus de néolibéralisation déjà à l’oeuvre dans la planification urbaine et dans le logement, indiquant que le néolibéralisme agit comme facteur exogène incontournable qui devrait être reconnu plus explicitement par la perspective de la transition socioécologique.

 While the sustainable transition and the fight against climate change appear to be integrated as imperatives at all levels and in all spheres of our societies, the implementation of the transition in certain sectors sometimes appears to go against the principles that guide the transition from an urban point of view. This thesis focuses on sustainable housing and on tiny houses with the objective of analyzing their ambiguous role in relation to the sustainable urban transition. By analyzing public policies relating to sustainable housing, then the discourses and finally the practices linked to the marginal tiny house ecological housing utopia, the three articles that make up this thesis constitute a case study in Quebec’s context. They show that the relationship between sustainable housing and the transition to more sustainable cities, territories and social practices is at the very least equivocal, especially in the energy and urban context and in the face of Quebec’s GHG balance, but also that the implementation of the sustainable transition is affected by the processes of neoliberalization at work in urban planning and housing.
Through a documentary analysis, the first article aims to take stock of the environmental discourse conveyed by federal, provincial and municipal public institutions in Quebec about sustainable housing. The following two articles discuss the more specific case of the tiny house sustainable housing utopia that has recently gained popularity in Quebec. In an action-research approach based on participant observation as well as on media monitoring, the second article focused on the social construction process of a discourse about tiny houses in Quebec. Based on semi-structured interviews, the last article examines the practices of tiny house actors in Quebec in relation to the obstacles they encounter and the forms of adaptation they implement. Through these three articles which, taken together, offer a case study in the Quebec context, this thesis suggests that, both at the level of public policies concerning sustainable housing, and with regard to the discourses and practices specific to the tiny houses, the relationship of sustainable housing to the sustainable urban transition is at the very least equivocal and even contradictory. Indeed, far from being in phase with the idea of a profound transformation of societal development pathways, in its present form, sustainable housing in Quebec is anchored in the current of ecological modernization. At present, the place occupied by housing in Quebec in the transition to a more sustainable society (economically, environmentally and socially) is problematic, since ultimately, it conforms to the development pathways that have produced urban sprawl and to neoliberal environmental and urban governance pathways. However, this thesis also notes that the capacity of urban sectoral regimes to implement a sustainable transition is restricted by neoliberalization processes already at work in urban planning and in housing, indicating that neoliberalism acts as an unavoidable exogenous factor that has to be more explicitly acknowledged by the sustainable transition perspective.


identifier: Mathon, Dominique  (2020). La mobilité transfrontalière en santé à la frontière haïtiano-dominicaine : le doublet Ouanaminthe-Dajabón  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en études urbaines, 225 p.

subject:
Mobilité transfrontalière
accès à la santé
itinéraire thérapeutique
Haïti
République dominicaine
espace transfrontalier de soins
Cross-border mobility
access to health
therapeutic itinerary
Haiti
Dominican Republic
cross-border care space

abstract:
La recherche de soins hors de son pays de résidence est un phénomène multidimensionnel aux contours variables selon l’échelle à laquelle il se développe — transnationale ou transfrontalière — et le statut migratoire des personnes qui y ont recours. Les études sur la mobilité transfrontalière indiquent que le différentiel entre pays voisins et les différences entre systèmes de santé tendent à orienter les flux selon une dynamique d’attraction/répulsion. Le degré d’ouverture de la frontière, la proximité, la disponibilité et la qualité des services, le coût et les pratiques de mobilité de la population frontalière sont des facteurs décisifs dans l’utilisation des services de santé en pays voisin.
Haïti et la République dominicaine connaissent depuis environ trois décennies une intensification des dynamiques transfrontalières avec une polarisation différentiée des flux de biens et de personnes. L’utilisation des services de santé dominicains par les populations frontalières haïtiennes quoique souvent mentionnée par certains médias dominicains n’est que peu documentée. L’objectif de ce travail est d’explorer la mobilité transfrontalière dans le recours aux soins des Haïtiennes et Haïtiens vivant dans la région du Nord-est pour saisir les logiques à l’oeuvre, identifier les déterminants et cerner l’impact de ces dynamiques transfrontalières dans la structuration d’un espace transfrontalier de soins.
La thèse de doctorat comporte trois articles scientifiques abordant différentes facettes de la mobilité transfrontalière en santé ; elle mobilise méthodes et outils divers. Le premier article mesure l’impact de la frontière sur l’accessibilité spatiale potentielle aux services de santé. Dans le second, les itinéraires thérapeutiques des patients et des patientes fréquentant des structures de soins dominicaines sont analysés. Enfin, le troisième s’intéresse aux déterminants de l’utilisation des services de santé dominicains par la population frontalière haïtienne. Les résultats indiquent un effet frontière sur l’accessibilité spatiale potentielle fluctuant en fonction des degrés d’ouverture de la frontière. Les communautés situées à proximité de la frontière et d’un réseau routier en bon état sont plus sensibles au degré d’ouverture de la frontière. Les réseaux sociaux jouent un rôle important dans le recours transfrontalier aux soins ; canal de diffusion d’informations, ils apportent aussi un soutien moral ou une « protection » en cas d’abus. Les itinéraires thérapeutiques des patientes et patients sont souvent faits de va-et-vient entre structures de soins haïtiennes et dominicaines. La mobilité transfrontalière dans le recours aux soins requiert des compétences particulières telles une pratique de la frontière et une certaine capacité à payer. Enfin, si la recherche de soins de qualité influence la prise de décision, il n’en est pas de même de la distance. En définitive, la mobilité transfrontalière en santé concourt bien à la structuration d’un « espace transfrontalier de soins » où les femmes haïtiennes sont particulièrement présentes. Les coopérations transfrontalières institutionnelles observées pour le contrôle épidémiologique sont néanmoins inexistantes en ce qui a trait au recours transfrontalier aux soins de santé.
Des pistes pour les recherches futures sont évoquées dans le dernier chapitre. Une approche genrée pour l’analyse de la mobilité transfrontalière est suggérée ainsi qu’une réflexion prospective sur l’aménagement des zones frontalières avec un regard particulier sur le recours transfrontalier aux soins.

 Seeking care outside one’s country of residence is a multidimensional and complex phenomenon depending on the scale at which it develops - transnational or cross-border - and the migratory status of the people who seek it. Studies on cross-border mobility indicate that differences between neighboring countries and differences between health systems tend to channel flows according to an attraction/repulsion dynamic. The degree of openness of the border, the proximity, availability and quality of services, the cost and mobility practices of the border population are decisive factors in the use of health care services in neighboring countries.
Haiti and Dominican Republic have experienced for about three decades an intensification of cross-border interactions with a differentiated polarization of flows of goods and people. Use of Dominican health services by Haitian population living in borderland regions is often echoed by the media but poorly documented. The purpose of this thesis is to explore cross-border health care utilization by Haitian men and women living in the Northeast region. The objectives are threefold: first to grasp the logic at work, second to identify its determinants and third determine the impact of these cross-border dynamics in structuring a cross-border health care space.
The doctoral thesis includes three scientific articles addressing different aspects of cross-border health mobility and using a set of methods and tools. The first article measures the impact of the border on potential spatial accessibility to health care. The second focuses on the therapeutic itineraries of patients attending Dominican health care structures. The third article identifies the determinants of Dominican health care use by the Haitian border population. The results show that potential spatial accessibility varies accordingly to the degree of openness of the border. Communities located near the border and well connected through road infrastructure are more sensitive to the openness of the border. In addition, patients move back and forth between Haitian and Dominican health care structures. Social networks play an important role in the cross-border use of health care; they act as a channel for the transmission of information and provide moral support or “protection” in the event of abusive situation for the patients. Health care cross-border mobility requires skills such as the ability and capacity to cross the border as well as the capacity to pay out of pocket for health care and all related fees. The quest for quality care influences decision-making, the same cannot be said of distance. The results confirm that, to a certain point, health care cross-border mobility contribute to the structuring of a “cross-border care space” where Haitian women are particularly present. The cross-border cooperation implemented for epidemiological control is however missing for individual cross-border health care utilization.
Directions for future research are discussed in the final chapter. A gender-based approach to the analysis of cross-border mobility is suggested, as well as a prospective reflection on the development of border areas with a view to cross-border healthcare use.


identifier: Borhani Kakhki, Mehri  (2020). Antennes à formation de faisceaux en ondes millimétriques basées sur des métamatériaux pour les applications 5G.  Thèse.  Québec, Doctorat en télécommunications, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 125 p.

subject: antenne à commutation de faisceau

subject: antenne à basculement de faisceau

subject: surface sélective en fréquence (FSS)

subject: 5G

subject: antenne dipôle magnéto-électrique (ME)

subject: fréquences d'ondes millimétriques

subject: antenne à entrées multiples et sorties multiples (MIMO)

subject: diversité de motifs

subject: résonateur à anneau fendu (SRR)

subject: beam-switching antenna

subject: beam-tilting antenna

subject: frequency selective surface (FSS)

subject: 5G

subject: magneto-electric (ME) dipole antenna

subject: millimeter-wave frequencies

subject: multiple-input multiple-output (MIMO) antenna

subject: pattern diversity

subject: printed ridge gap wave guide (PRGW)

subject: split ring resonator (SRR)

abstract:
Le spectre de fréquences d’ondes millimétriques (30-300 GHz) est une technologie prometteuse pour les communications mobiles de la cinquième génération (5G), car il peut offrir des débits de transmission de l'ordre de plusieurs gigabits par seconde et prendre en charge un plus grand nombre d'utilisateurs, grâce à la grande largeur de bande. L'utilisation commerciale de la 5G arrive pour répondre aux demandes croissantes de faible latence, de grande capacité et d'accès mobile omniprésent, ce qui jouera un rôle clé dans la connexion et l'activation des services. Les systèmes sans fil fonctionnant dans des bandes de fréquences en ondes millimétriques souffrent de pertes considérables dues à l'absorption atmosphérique et à la pénétration par rapport aux fréquences plus basses avec des longueurs d'onde plus importantes. Cela peut dégrader considérablement la qualité de la liaison de communication. Bien que ce problème puisse être contourné en utilisant des antennes à gain élevé, la largeur de faisceau étroite d'une antenne à gain élevé peut causer des difficultés, particulièrement au niveau de l'alignement du faisceau, surtout lorsque le signal est bloqué par un obstacle entre l'émetteur et le récepteur. Pour résoudre ce problème, des antennes à commutation de faisceau en ondes millimétriques ont été proposées, dans lesquelles la puissance rayonnée est confinée dans des angles prédéterminés au lieu de transmettre le signal dans toutes les directions. Cependant, ces systèmes à commutation de faisceaux, essentiellement basés sur l’utilisation d’un réseau d'antennes à commande de phase, sont compliqués et entraînent des pertes importantes, ce qui rend leur application pratique coûteuse. Une alternative proposée dans cette thèse est de réaliser l'inclinaison du faisceau en utilisant des métamatériaux qui offrent plus de fonctionnalités d'antenne, moins de pertes, coût moindre, et à profil bas. Ainsi, la recherche dans ce domaine est en train de devenir l'un des domaines les plus populaires de nos jours. Cette thèse présente avant tout une nouvelle conception d'antenne à faisceau incliné avec amélioration du gain basée sur des surfaces sélectives en fréquence (FSS) multicouches pour les applications 5G. Dans cette conception, une antenne Vivaldi à large bande avec un rayonnement longitudinal est utilisée pour exciter les couches FSS. Les effets des différentes tailles, du nombre et de la rotation angulaire des couches FSS sont utilisés pour obtenir la meilleure performance de l’antenne en termes d'inclinaison du faisceau, de gain réalisé et de réduction du niveau des lobes latéraux (SLL). La conception proposée peut être utilisée pour les communications à courte portée et en intérieur pour la technologie de l'Internet des objets (IOT), et comme microcellule pour la prochaine génération d'antennes de station de base qui doivent être capables d'incliner la direction du faisceau principal sous l'horizon. Cela inclut en particulier les réseaux cellulaires sans fil 5G prévus pour fonctionner en avec des ondes millimétriques. L'intégration de deux couches FSS comme émetteur de taille inégale, qui ont tourné à 45° et se sont fixées sous le Vivaldi, a permis d'obtenir un angle d'inclinaison maximum du faisceau de 38°, un gain réalisé de 9 dBi, et un SLL de -8 dB à 28 GHz. Aux fréquences des ondes millimétriques, les lignes de transmission à microbandes et les guides d'ondes intégrés sur substrat (SIW) souffrent de pertes diélectriques et de rayonnement élevées. Les guides d'ondes rectangulaires sont difficiles à combiner avec les circuits intégrés en raison de leur conception non plane et nécessitent un processus d'assemblage précis pour assurer de bons contacts électriques lorsqu'ils sont fabriqués en différents blocs et ils ne peuvent pas être fabriqués avec des circuits imprimés (PCB). La nouvelle technologie des guides d'ondes à fente est un candidat prometteur pour relever les défis des systèmes de la prochaine génération. L'idée clé de cette structure est basée sur la possibilité de guider le champ électromagnétique dans les directions souhaitées dans l'espace entre les plaques métalliques et d'éviter toute propagation dans des directions non souhaitées. Elle permet donc d'obtenir une dispersion moindre par rapport à d'autres structures telles que le réseau d'alimentation SIW et la ligne Microstrip dans les bandes de fréquence des ondes millimétriques. De plus, il peut être réalisé par la technologie traditionnelle du PCB contrairement au guide d'onde rectangulaire. C'est pourquoi une nouvelle technique a été démontrée ici pour dévier le faisceau principal d'une antenne à double résonateur diélectrique (DRA) alimentée par un guide d'onde à fente de crête imprimée (PRGW) pour des applications de commutation de faisceau basées sur les FSS. Par conséquent, deux couches de cellules unitaires FSS imprimées 3×3 double face servant de réflecteur sont chargées au- dessus et au milieu des deux antennes PRGW-DRA. L'excitation de chaque port pendant que les autres ports sont chargés à 50- Ω a permis une commutation de faisceau de ±77º et une amélioration du gain de 3,16 dBi à 28 GHz. Pour améliorer ce concept, une antenne dipôle magnéto-électrique à double source complémentaire (DCS-ME) excitée par PRGW est conçue pour fonctionner dans la bande Ka qui présente un gain plus important et une bande passante d'impédance plus large que les ME-dipôles classiques. L'antenne proposée a une largeur de bande d'adaptation d'impédance avec |S11| < -10 dB de 24,5 à 40 GHz avec un gain stable de 10±1 dBi sur la bande 25-35 GHz. De plus, en intégrant horizontalement trois couches de cellules unitaires de résonateur à anneau fendu (SRR) 4×10 sur le dessus de l'antenne dipôle DCS-ME, le gain réalisé est augmenté jusqu'à 14,2 dBi avec une efficacité de rayonnement mesurée de 93% à 30 GHz. Par conséquent, pour proposer une structure de commutation passive du faisceau, les multiples couches de SRR ont été intégrées horizontalement dans l'antenne ME-dipôle proposée dans le plan E, formant ainsi une méta-lentille. La technique proposée est étendue à un prototype MIMO (multiple-input multiple-output) pour les applications de diversité d’espace. Ce prototype consiste en une antenne ME-dipôle à quatre ports, où chaque antenne dipôle est positionnée perpendiculairement aux autres et forme une polarisation orthogonale avec une isolation élevée entre les ports et intégrée avec trois couches de SRR 12×12 à double polarisation, décalées par rapport au centre de chaque antenne dans le plan E. L'excitation de chaque port en reliant les autres à 50 ohms, assure une déviation du faisceau de 40° dans chaque quadrant du plan d'élévation de l’antenne. Les résultats mesurés montrent une largeur de bande de 40% sur la gamme de fréquences de 24-36 GHz et une amélioration du gain allant jusqu'à 3 dB par rapport à l'antenne élémentaire. En outre, une efficacité de rayonnement mesurée supérieure à 85 % est obtenue sur la largeur de bande d'exploitation, grâce à l'utilisation de la technologie d'alimentation par guide d'ondes à faible perte à fente de crête pour les antennes.

Millimeter-wave (mm-wave) frequency spectrum (30-300 GHz) is a promising technology for emerging the fifth generation (5G) mobile communications, since it can offer transmission rates in the order of multi gigabits per second and support a greater number of users, due to the large bandwidth. The commercial use of 5G is approaching to support increasing demands for low latency, high capacity and ubiquitous mobile access, which will play a key role in connecting and enabling services. Wireless systems operating in mm wave frequency bands incur however a considerable loss due to the atmospheric absorption and penetration loss compared to lower-frequency signals with longer wavelengths. It can significantly degrade the quality of the communications link. Although this issue can be circumvented using high-gain antennas, the narrow beam-width of a high-gain antenna can cause particular difficulty in beam alignment, especially when the signal is blocked by an obstruction between the transmitter and receiver. To resolve this issue mm-wave beam-tilting and beam-switching antennas have been proposed whereby the radiated power is confined in predetermined angles instead of transmitting the signal in all directions. Existing beamforming systems based on phased antenna array are complicated and incur large loss which makes them expensive to be applied in practice. An alternate solution proposed in this thesis is to realize beam-tilting using metamaterials which offer more antenna functionality, less loss and cost issues as well as low-profile structure. Thus, research in this field is becoming one of the most popular fields nowadays. In this thesis, first and foremost, a new design of tilted-beam antenna with gain enhancement based on multi-layer frequency selective surfaces (FSSs) for 5G applications is presented. A wideband Vivaldi antenna with an end-fire radiation is used to excite the FSS layers. The effects of different sizes, number, and the angular rotation of the FSS layers are employed to achieve the best antenna performance in terms of beam-tilting, realized gain, and reducing the side lobe level (SLL). The proposed design can be used for short range and indoor communications for the Internet of Things (IOT) technology, and as a microcell for next generation of base-station antennas that need to be capable of tilting the direction of the main beam under the horizon. This particularly includes 5G wireless cellular networks envisaged to operate at millimeter-waves. Integrating two array of unequal-sized FSSs as transmitter which are rotated by 45° and fixed under the Vivaldi, resulted in a maximum beam tilt angle of 38°, realized gain of 9 dBi, and SLL of 8 dB at 28 GHz. At mm-wave frequencies, Microstrip transmission lines and Substrate Integrated Waveguides (SIWs) suffer from high dielectric and radiation loss and rectangular waveguides are difficult to combine with integrated circuits because of its non-planar design and need accurate assembly process to assure good electrical contacts when made in different blocks and it is not manufacturable with Printed Circuit Boards (PCBs). The new gap waveguide technology is a promising candidate to face the challenges of the next generation systems. The key idea behind this structure is based on the possibility to guide the electromagnetic field along desired directions in the gap between metal plates and to avoid any propagation along undesired directions. So, it grantees less dispersion compared to other structures such as SIW feeding network and the Microstrip line at mm-wave frequency bands. Moreover, it can be realized by traditional PCB technology unlike rectangular waveguide. Therefore, a new technique demonstrated here to deflect the main beam of a double dielectric resonator antenna (DRA) fed by printed ridge gap waveguide (PRGW) for beam-switching applications based on FSSs. Therefore, two layers of 3×3 dual-sided printed FSS unit cells as reflector are loaded over and in the middle of the two PRGW-DRA antennas. Exciting each port while the other port is terminated to 50-Ω resulted in ±77º beam-switching and a 3.16 dBi gain enhancement at 28 GHz. To improve the idea, a dual complementary source magneto-electric (DCS-ME) dipole antenna excited through PRGW is designed to operate in the Ka-band which exhibits more gain and a wider impedance bandwidth compared to conventional ME-dipoles. The proposed antenna has an impedance matching bandwidth with |S11| < −10 dB from 24.5 to 40 GHz with a stable gain of 10±1 dBi over the 25-35 GHz band. Moreover, by integrating horizontally three layers of 4×10 split-ring resonator (SRR) unit cells on top of the DCS-ME dipole antenna, the realized gain is increased up to 14.2 dBi with a measured radiation efficiency of 93% at 30 GHz. Therefore, to propose passive beam-switching structure, the multiple layer of SRRs were integrated horizontally in the off-axis of the proposed ME-dipole antenna in the E-plane, forming a meta-lens. The proposed technique is extended to a multiple-input multiple-output (MIMO) prototype for pattern diversity applications. This prototype consist of a four port ME-dipole antenna, where each dipole antenna is positioned perpendicular to each other and form an orthogonal polarization with high isolation between the ports and integrated with three layers of 12×12 dual-polarized SRRs, offset from the center of each antenna in the E-plane. Exciting each port while the others are terminated in 50 ohms, provides a beam deflection of 40° in each quadrant in the elevation plane with respect to the broadside direction. The measured results demonstrate a bandwidth of 40% over the frequency range of 24-36 GHz and up to 3 dB gain enhancement compare to the elementary antenna. Moreover, measured radiation efficiency in excess of 85% is obtained over the operating bandwidth, due to the use of the low-loss ridge-gap waveguide feeding technology for the antennas.


identifier: Bukkfalvi-Cadotte, Alix  (2020). Exploration de l’identité professionnelle d’étudiantes sages-femmes lituaniennes : stage de recherche et de mobilisation des connaissances du Royaume-Uni à la Lituanie.  Mémoire.  Québec, Maîtrise en mobilisation et transfert des connaissances, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 93 p.

subject:
sages-femmes
santé maternelle
professions
Lituanie
mobilisation des connaissances
transfert des connaissances
midwifery
maternal health
professions
Lithuania
knowledge mobilization
knowledge transfer

abstract:
Cet essai fait état d’une expérience de stage effectuée dans le cadre du programme de maîtrise en Mobilisation et transfert des connaissances. Ce stage, réalisé en collaboration avec le Centre collaboratif de l’OMS pour le développement de la pratique sage-femme de l’Université de Cardiff, situé au Royaume-Uni, consistait à documenter la pratique sage-femme en Lituanie, puis à présenter ces résultats de recherche aux membres de l’équipe du Centre collaboratif. Les résultats de recherche suggèrent que la pratique sage-femme en Lituanie est ancrée dans le modèle biomédical : la vaste majorité des naissances ont lieu en milieu hospitalier, et les étudiantes sages-femmes interviewées dans le cadre de cette étude expriment une vision de la naissance médicalisée. Ces résultats ont été transmis aux membres du Centre collaboratif sous la forme d’un rapport et d’un feuillet d’information, ainsi que par le biais d’une présentation orale. Dans le présent essai, cette expérience de stage est examinée afin d’en faire un bilan critique et d’explorer la notion de mobilisation des connaissances ainsi que le métier d’agent d’interface.

This essay describes an internship experience undertaken in fulfilment of the requirements for the master's program in Knowledge mobilization. This internship, carried out in collaboration with the Cardiff University WHO Collaborating Centre for Midwifery Development, located in the United Kingdom, involved conducting research on midwifery practice in Lithuania and presenting the findings to members of the Collaborating Centre. The findings suggest that midwifery practice in Lithuania is rooted in the biomedical model: the vast majority of births take place in hospitals, and the midwifery students interviewed for this research project seem to have a medicalized vision of birth. These results were shared with the Collaborating Centre members in the form of a report and information sheet, as well as through an oral presentation. In this essay, this internship experience is examined in order to critically assess it and explore the notion of knowledge mobilization as well as the role of the interface agent.


identifier: Champagne, Gabrielle  (2020). L’action culturelle dans un contexte de réconciliation: L’agent·e d’interface comme allié·e à la résurgence.  Mémoire.  Québec, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 115 p.

subject:
réconciliation
résurgence
Peuples autochtones
collaboration
agent·e d’interface
mobilisation des connaissances
transfert de connaissances
autodétermination
diffusion des connaissances
reconciliation
resurgence
Indigenous Nations
knowledge broker
knowledge mobilization
knowledge transfer
self-determination

abstract:
Cet essai porte sur la collaboration avec les Peuples autochtones dans le milieu de l’action culturelle. Il fait suite à un stage chez l’organisme Exeko, situé à Montréal, qui utilise la philosophie et les arts afin de créer des espaces de rencontre, où le développement de l’esprit critique et de l'estime de soi sont au rendez-vous. Cette réflexion s’inscrit dans le contexte qui suit la publication du rapport de la Commission de vérité et réconciliation réalisée par le gouvernement fédéral afin de sensibiliser la population canadienne aux réalités des pensionnats autochtones. Les appels à l’action de la Commission tendent vers une autodétermination des Peuples autochtones, en plus d’affirmer l’importance d’une collaboration égalitaire entre les Peuples autochtones et les non autochtones. L’essai a pour objectif d’analyser les conditions de pratique des agent·e·s1 d’interface non-autochtones travaillant dans le milieu de l’action culturelle et d’outiller les organismes afin de mieux comprendre comment travailler avec les Peuples autochtones, et non pour eux, ni à leur place. Comment un organisme non-autochtone travaillant dans le champ de l’action culturelle peut-il se positionner comme allié afin de soutenir la résurgence? Quels sont les enseignements à retenir pour inspirer des actions adaptées aux besoins du milieu? En quoi la mobilisation et le transfert de connaissances peuvent-ils appuyer concrètement la résurgence, offrir des modèles d’action et avancer vers une transformation sociale des pratiques dans le milieu de l’action culturelle? Quel est le rôle de l’agent·e d’interface dans ce processus? Les pistes d’actions développées dans cet essai s'appliquent à toute personne ou tout organisme non autochtone souhaitant travailler en proximité avec les Peuples autochtones, et ce, afin de déconstruire les pratiques coloniales déjà en place. Plusieurs pistes de solution et d’action sont développées dans l’essai, notamment en ce qui concerne les compétences et habiletés souhaitées de la part de l’agent·e d’interface : la sensibilité, l’adaptabilité, la communication et l’aptitude aux rencontres.

  This essay examines types of collaboration with Indigenous Peoples in the field of cultural action. It follows an internship at Exeko, an organization based in Montreal who uses philosophy and art to create meeting spaces, where the development of critical thinking and of self-esteem is encouraged. The reflections of the essay are based on the release of the federal government’s Truth and Reconciliation Commission, which was created to inform Canadians of the realities of the Canadian residential schools. The Commission calls for collaborative action as equals from Nation to Nations and the respect of the right of self-determination for the Indigenous Peoples. The aim of this study is to analyze the qualities and abilities required for a knowledge broker working with Indigenous Peoples and how an organization can better understand how to work with them and not for them. That being said, how can a non-indigenous organization, in the field of culture, position itself as an ally in order to support the indigenous resurgence? How can the organization ensure the creation of collaborative projects in partnership with Indigenous Peoples, and not for them or in their place? What does it mean to be an ally as a cultural organization? How does the role of the knowledge broker fit with the resurgence of Indigenous Peoples? How can the knowledge mobilization, as well as the transfer concretely support the Indigenous resurgences, offer models of action and help move towards social transformation of our practices in the cultural fields? What is the role of the knowledge broker in that process? The courses of action developed in this essay apply to all non-indigenous individuals and organizations who are ready and willing to work in close proximity with the Indigenous Peoples, in order to deconstruct the colonial practices already in place.


identifier: Wanie, Vincent  (2020). Probing and controlling few-femtosecond dynamics with ultrashort laser pulses: from gases to solids.  Thèse.  Québec, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 239 p.

subject: photoionisation

subject: pompe-sonde

subject: ligne de lumière attoseconde

subject: impulsions UV ultrabrèves

subject: corrélations électroniques

subject: dynamiques non adiabatiques

subject: ablation laser

subject: LiNbO₃

subject: chiralité

subject: photoionization

subject: pump-probe

subject: high-harmonic generation

subject: attosecond beamline

subject: ultrashort UV pulses

subject: electron correlations

subject: non-adiabatic dynamics

subject: laser ablation

subject: LiNbO₃

abstract:
Ce travail de thèse traite de l’utilisation d’impulsions lumineuses femtosecondes et attosecondes pour étudier les propriétés dynamiques de molécules et de solides avec une résolution temporelle élevée. La première partie décrit le développement de nouvelles sources de lumière - basées sur la génération d’harmoniques d’ordres élevés - ouvrant de nouvelles perspectives en science attoseconde et en physique des champs forts. Les expériences sont par la suite présentées. Une source de rayons X mous de table a été développée, couvrant la fenêtre de l’eau entre 284 et 543 eV, où les molécules à base d’atomes de carbone et d’azote absorbent la lumière plus efficacement que l’eau. Fournissant une spécificité de site pour des expériences en phase gazeuse, cette gamme spectrale convoitée est également très pertinente pour l’étude de molécules organiques et d’intérêt biologique en milieu aqueux. Afin d’améliorer la source de rayons X mous, le développement d’impulsions à 1.8 µm de quelques cycles optiques et de haute intensité obtenues par post compression dans une fibre creuse est également présenté. Une nouvelle ligne de lumière combinant des impulsions attosecondes XUV , ainsi que des impulsions UV et NIR de quelques femtosecondes avec une stabilité de délai attoseconde a été construite. Offrant une résolution temporelle sans précédent pour réaliser des expériences impliquant une photoexcitation/ionisation par du rayonnement UV, cette source de lumière sera utilisée pour étudier la dynamique des électrons induite par des impulsions UV dans les états neutres de molécules d’intérêt biologique. Nous avons utilisé la résolution sous-cycle de champs lasers à deux couleurs (1800 & 900 nm) pour contrôler la localisation de densité électronique dans l’hydrogène moléculaire. Reproduits par des calculs théoriques, les résultats mettent en évidence l’interaction entre les degrés de libertés nucléaires et électroniques qui permet une amélioration du niveau de contrôle pour cette réaction prototype. La même technique à deux couleurs a été transposée à des échantillons solides pour étudier l’ionisation en champ fort du niobate de lithium. En empruntant des concepts de science moléculaire, nous démontrons le contrôle du taux d’ionisation dans le matériau en utilisant l’ablation laser comme observable. Les résultats mettent en évidence le rôle de la polarisation permanente des matériaux dans l’ionisation en champ intense, faisant le pont entre la phase gazeuse et l’état solide. Une expérience attoseconde est présentée, où des impulsions attoseconde isolées XUV ont été utilisées pour ioniser l’adénine, l’une des bases nucléiques de l’ADN. À l’aide de calculs de pointe, une dynamique électronique de type ‘shake-up’ a été identifiée pour la première fois dans une molécule polyatomique, se produisant en un temps caractéristique de 2.3 fs. Nous démontrons également qu’en utilisant une impulsion NIR correctement synchronisée, il est possible de stabiliser la molécule avant que des effets non-adiabatiques ne se produisent, prévenant de cette manière une fragmentation. Enfin, nous démontrons les capacités de notre nouvelle ligne de lumière en étudiant la dynamique chirale du lactate de méthyle induite par des impulsions UV ultrabrèves, ceci grâce à des mesures de dichroïsme circulaire de photoélectrons. La grande sensibilité de la méthode révèle une inversion de la réponse chirale de la molécule après 20 fs, provenant possiblement de la compétition entre l’évolution temporelle de paquets d’ondes électroniques.

This thesis document treats the utilization of femtosecond and attosecond light pulses to study dynamical properties of molecules and solids with high temporal resolution. The first part describes the development of new light sources – based on high harmonic generation – opening new perspectives in attosecond science and strong-field physics. Experiments are presented subsequently. A tabletop soft x-ray source was developed, covering the water window between 284 and 543 eV where carbon- and nitrogen-based molecules absorb light more efficiently than water. Providing site-specificity for experiments in the gas phase, this coveted spectral range is also highly relevant to study bio-relevant and organic molecules in aqueous environment. To improve the performances of the soft x-ray source, the development of few-cycle, high intensity 1.8 µm pulses via hollow-core fiber post-compression is also presented. A novel beamline combining attosecond XUV pulses, few-femtosecond UV and NIR pulses with an attosecond delay stability was built. Offering an unprecedented temporal resolution for experiments involving photoexcitation/ionization by UV radiation, this light source will be used to study UV-induced electron dynamics in the neutral states of bio-relevant molecules. We used the sub-cycle resolution of two-color laser fields (1800 & 900 nm) to control the electron localization in molecular hydrogen. Reproduced by theoretical calculations, the results highlight the interplay between nuclear and electronic degrees of freedoms providing an enhanced level of control for this benchmark reaction. The same two-color technique was transposed to solid samples to study the strong-field ionization of lithium niobate. Borrowing concepts from molecular science, we demonstrate the control of the ionization rate in the material using laser-ablation measurements. The results highlight the role of the permanent polarization of materials in strong-field ionization, bridging a gap between the gas phase and the solid state. An attosecond experiment is presented where isolated attosecond XUV pulses were employed to ionize inner-valence orbitals of adenine, one of the DNA building blocks. With the help of state-of-the-art calculations, a shake-up dynamics was identified for the first time in a polyatomic molecule with a characteristic time of 2.3 fs. It is further demonstrated that acting with a properly delayed NIR pulse allows stabilizing the molecule before non-adiabatic effects take place, preventing fragmentation. Finally, we demonstrate the capabilities of our new beamline by investigating the UV-induced chiral dynamics of methyl-lactate through photoelectron circular dichroism measurements. The high sensitivity of the method reveals an inversion of the chiral response of the molecule after 20 fs, possibly originating from the competition between the temporal evolution of electronic wavepackets.


identifier: Vallières, Simon  (2020). Towards reliable, intense and high repetition-rate laser-driven ion beamlines.  Thèse.  Québec, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique - Université de Bordeaux, 297 p.

subject: énergie matériaux lasers nanosciences

abstract:
Les accélérateurs de particules attirent beaucoup d’attention en raison de leur nombreuses applications dans des domaines allant des sciences fondamentales, à la médecine jusqu’aux applications industrielles. Ces travaux de doctorat se situent au premier plan du développement des sources d’ions générées par laser, afin de les rendre plus compétitives face aux accélérateurs conventionnels. Pour ce faire, les sources d’ions obtenues par laser doivent être compactes, efficaces par rapport aux coûts, fiables, intenses et opérées à des taux de répétition élevés. L’effort général de ces travaux de doctorat vise à pousser leur performance sur trois fronts, soit l’alignement précis des cibles, l’amélioration des cibles à l’aide de nanostructures ainsi que le développement de détecteurs de particules efficients. Cette quête d’efficacité accrue a requis des travaux autant numériques, par l’utilisation de calcul de haute performance, qu’expérimentaux, par le montage d’une ligne d’accélération d’ions de pointe sur les installations de l’Advanced Laser Light Source (ALLS) 100 TW ainsi qu’en effectuant plusieurs campagnes expérimentales à l’étranger. Les travaux visent d’abord à augmenter la fiabilité des faisceaux d’ions par le positionnement précis des cibles solides utilisées en accélération d’ions par laser. Pour ce faire, un interféromètre de positionnement des cibles (Target Positioning Interferometer, TPI), atteignant une précision d’alignement sous-micrométrique, a été développé. Le design novateur du TPI est un interféromètre de Michelson modifié dans lequel nous avons introduit une lentille convergente asphérique dans le bras de la cible, afin de le transformer en un système de positionnement absolu ayant un unique point d’inambiguïté dans l’espace. La fine capacité d’alignement du TPI est atteinte également avec l’aide d’un algorithme numérique d’analyse des franges d’interférences qui maximise l’extraction de signaux à grand rapport signal-sur-bruit, effectuée dans une fenêtre de temps optimisée. La deuxième partie des travaux concerne le rehaussement du mécanisme d’accélération, per mettant de générer de plus grandes quantités d’ions à des plus hautes énergies cinétiques, menant à des faisceaux d’ions plus intenses. Les cibles solides typiquement utilisées sont des feuilles métalliques minces, limitant l’efficacité de conversion d’énergie du laser aux ions à quelques pourcents tout au plus. Une façon d’augmenter cette efficacité de conversion est en nanostructurant la surface des cibles afin d’emprisonner l’onde incidente, augmentant ainsi le transfert d’énergie aux ions. Nous avons démontré, de façon théorique et expérimentale, qu’un ajustement optimal des paramètres géométriques des nanostructures, en particulier avec des nanosphères et des nanofils, mène à une augmentation du nombre d’ions et de leur énergies cinétiques de plusieurs fois les valeurs obtenues avec le même pulse laser incident sur une cible plane faite du même matériau. Dans la dernière partie, les travaux sont orientés sur le développement de détecteurs de particules efficients afin d’être implémentés sur les lignes d’accélération d’ions à haut taux de répétition. Une calibration en nombre absolu des nouveaux films radiochromiques EBT-XD a d’abord été effectuée. Il a été observé que les EBT-XD offrent une plus grande plage de mesure de dose ainsi qu’un seuil minimum d’énergie de détection plus élevé que leur homologue EBT3, étant donc mieux adaptés pour les lignes d’ions plus intenses. Nous avons également mesuré une sévère inhibition de la réponse des EBT-XD lorsque le pic de Bragg de la particule mesurée tombe directement dans la couche active des films, causant des erreurs importantes dans l’estimation du nombre de particules. Finalement, nous avons implémenté, sur la ligne d’accélération d’ions d’ALLS 100 TW, un système de détecteurs de particules calibrés en croisés incluant un spectromètre à parabole Thomson (TP) ainsi que deux en temps de vol.

Particle accelerators attract a lot of attention in the scientific and non-scientific community as a result of their wide applicability in fields ranging from fundamental sciences, medicine to industrial applications. This doctoral work stands at the forefront of laser-based ion accelerators, and pushes forward their development to make them more competitive ion sources compared to conventional particle accelerators. For achieving higher competitiveness, laser-driven ion sources must be compact, cost-effective, reliable, intense and operated at high repetition-rates, which all together yield ion beam characteristics that cannot be realistically matched by any other kind of ion accelerator. To do so, the general effort of this doctoral work tackled three different aspects of laser-based ion acceleration, namely precise target alignment, improved targetry using nanostructures and the development of efficient particle diagnostics. The endeavor required to perform equivalent amounts of numerical work, through simulations using High Performance Computing, as well as experimental work, by implementing a cutting-edge ion beamline at the Advanced Laser Light Source (ALLS) 100 TW facility and to carry out several experimental campaigns abroad. The first part of the work aims at improving the reliability of ion beams through the precise positioning of solid targets used in laser-driven ion acceleration. For this purpose, a Target Positioning Interferometer (TPI) that reaches subwavelength positioning precision was developed. The TPI’s novel design is a modified Michelson interferometer that incorporates an aspherical converging lens in the target arm to transform it from a relative to an absolute positioning device, having a single unambiguity point in space. The high positioning accuracy is also achieved by a numerical fringe analysis algorithm that maximizes the extraction of signals with high signal-to-noise ratio, in an optimized timeframe. The development of a fast algorithm is crucial to make the TPI a viable solution for its implementation in a laser-based ion accelerator. The second part of the work is focused on enhancing the acceleration mechanism to generate higher ion numbers and kinetic energies, leading to more intense ion bunches. The solid targets used are typically flat metallic targets which allow for less than 10% of laser energy absorption, thereby limiting the laser-to-ion conversion efficiency to a few percent. A way to increase this conversion efficiency is by using target surface nanostructuration to trap the incoming laser pulse, ultimately leading to a greater energy transfer to the ions. I have shown, both theoretically and experimentally, that a careful optimization of a nanostructure’s geometrical parameters, in particular for nanospheres and nanowires, leads to multiple-fold enhancements of ion numbers and kinetic energies, compared to the use of the same laser pulse incident on flat targets of the same material. The final part of the work is dedicated to the development of efficient particle diagnostics suit able for being implemented on high repetition-rate laser-based ion beamlines. I first performed the absolute number calibration of the new EBT-XD type of radiochromic films (RCF). The EBT-XD exhibit larger dose detection range and higher minimum energy threshold compared to their EBT3 counterpart, hence more suitable for intense ion beamlines. A severe response quenching was remarked when the Bragg peak of the measured particle falls directly within the active layer of the RCF, causing significant particle number misestimation errors. Finally, I have developed a Thomson Parabola (TP) and Time-of-Flight cross-calibrated set of particle diagnostics that were incorporated on the ALLS 100 TW ion beamline. The TP spectrometer uses a microchannel plate (MCP) detector that was calibrated from single proton impacts to reconstruct the response function of the MCP detection system.


identifier: Huang, Shengyun  (2020). Metal nanowire-based transparent electrodes for smart window applications.  Thèse.  Québec, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 147 p.

subject:
énergie
fenêtre intelligente

abstract:
Nowadays, energy crisis has emerged as one of the serious issues that, if not addressed properly, can have dramatic consequences on our planet in the near future. Among the several factors that caused this crisis are rapid industrial and economic development, dramatic increase in the world’s population, and heavy reliance on energy-based appliances. Consequently, research and development on new sustainable energy, energy conversion and storage technologies, and wise use of energy have attracted a great deal of interest. In particular, managing buildings’ environment in a smart way emerged as one of the ways to address the energy issue as the construction sector uses as much as 30%-40% of the primary energy in the world. In a typical building, windows could be the major source of energy loss, or gain, depending on their design. Smart windows with tunable transmittance levels can reflect or block sunlight on scorching days and lower energy consumption by air conditioning appliances. Meanwhile, they can also be put in a transparent state to improve light harvesting in a low lighting condition, or enhance heat capture in cold weather. In addition, depending on personal preference, smart windows can control the transmission of solar radiation into buildings so as to tune visibility between indoors and outdoors for privacy and comfort. Although the efficiency depends on a variety of factors, their overall performance strongly relies on the transparent conductive electrodes used. Indium tin oxide (ITO) based transparent conductive electrodes have been the industrial standard for a long time. However, the use of ITO as a transparent electrode material has certain limitations, such as ever increasing cost due to indium scarcity, complicated processing requirements, sensitivity to acidic and basic environments, and high surface roughness. Moreover, ITO is brittle and can easily crack when used in applications where bending cannot be absolutely avoided. To overcome these issues, intense research efforts should be devoted to develop flexible, cheap, and solution-processable transparent conductive electrodes by exploring other materials for next generation smart windows. In this thesis, our work is mainly focused on developing nanowires (NWs) based network films and their practical applications as transparent conductive electrodes in high-performance suspended particle devices (SPDs) and electrochromic (EC) devices smart windows. In the first part of the thesis, we developed a Cu-reduced graphene oxide core-shell NWs network film by vacuum filtration and subsequent thermal annealing. Moreover, a new SPD, holding a
great potential for smart windows application, was built upon Cu-reduced graphene oxide core shell NWs film as a transparent conductive electrode for the first time. As we know, Cu is 1000 times more abundant and 100 times cheaper than indium or silver. In addition, its electrical resistivity (16.8 nΩ m) is almost as low as that of silver, which is known to have the lowest resistivity (15.9 nΩ m) among all the materials. Based on these fundamental advantages, Cu NW based transparent conductive electrodes have attracted growing interest as a potential alternative to ITO glass. However, several intrinsic drawbacks, such as low oxidation resistance, weak adhesion to substrates, and poor stability in harsh environments, have severely limited their widespread adaptation. With the wrapping of reduced graphene oxide, the Cu NW electrodes demonstrate both high optical transparency and electrical conductivity, as well as significantly improved stability under various testing conditions. The novel sandwich-structured SPDs, based on these electrodes, show large change in their optical transmittance (42 %) between “on” and “off” states, impressively fast switching time (20 s and 40 s for color bleaching and recovery, respectively) and superior stability. These high performances are comparable to those of the SPDs based on commercially available ITO electrodes. These promising results pave the way of our electrodes to be an integral part of a variety of optoelectronic devices, including energy-friendly and flexible electronics. The Cu-reduced graphene oxide core-shell NWs network transparent conductive electrodes developed in Part I shows high optoelectronic performance and good stability. However, the area of such Cu-reduced graphene oxide core-shell NWs network film is too small due to the vacuum filtration method used during the film fabrication process, which is not suitable for large-area device application. Moreover, the high temperature thermal reduction process of the Cu-graphene oxide NWs, imperative during the electrode post-treatment, limits their application on flexible substrates. Ag, as another very promising candidate for transparent conductive electrodes, has the highest electrical conductivity among all the metals and better oxidation/corrosion resistance than Cu, which provides it with huge market opportunities. Therefore, in the Part II, we developed a free-standing, ultra-flexible and high-performance Ag NW transparent conductive electrodes with large size of 19 cm × 9 cm using a facile and high-throughput automatic blade coating system for the first time, which is quite homogeneous and transparent over the entire area. Conventional solution-based electrode fabrication processes have several drawbacks for transparent conductive electrode applications, such as non-uniform morphology, difficulty of scale-up, high junction resistance between NWs, poor adhesion to the substrate and low stability. The blade coating method exhibits more advantages in terms of higher film uniformity and easier operation as well as more convenient process scale-up. However, this automatic technique has so far rarely been applied in the fabrication of large-area NW transparent conductive electrode, highly likely due to the relatively rough surface of the NW film processed from this technique. In our case, with the smart use of a flexible and transparent polymer, the transparent conductive electrodes showed smoother surface, better conductivity, superior mechanical flexibility as well as strong structural integrity. The polymer played multiple roles: passivation (protection), and performance and structure strengthening. Our Ag NW transparent conductive electrodes showed excellent flexibility, which can be repeatedly bent for 10,000 cycles without any performance degradation, significantly better than commercial ITO-based transparent conductive electrodes. To explore the high potential of these transparent conductive electrodes, as a proof of concept demonstration we fabricated foldable SPDs for smart window applications, using Ag NW network-based film as transparent electrodes for the first time. Our devices showed large change in their optical transmittance (optical modulation 60.2 %) and fast switching time (21 s), as well as excellent stability. Significantly better than ITO-polyethylene terephthalate transparent conductive electrode based electro-optic devices, the Ag NW electrode-based SPDs showed excellent mechanical flexibility, which can be folded by 180° for more than 200 cycles without obvious degradation of switching performance. The present method for fabricating large-area and ultra-flexible Ag NW transparent conductive electrode can be extended to fabricate a variety of NW-based nonplanar or curved electronic and optoelectronic devices in the future. Although, the developed foldable Ag NW transparent conductive electrode-based SPDs in part II exhibited high optical modulation, fast switching time as well as excellent stability. The current SPDs technology requires a relatively high alternating current voltage of 110 V to control light transmission, which is not safe in use, especially in wearable devices. Moreover, nanoscale Ag NWs easily get oxidized and thus inevitably stop working in a long run as irreparable oxidation continues. Especially, when the Ag NW transparent conductive electrode was used as the anode in the EC device, the NWs lost their conductivity due to the oxidation during the charge carrier exchanging process with electrolyte. To address these issues, we developed a solid state, flexible EC device in the last part of the thesis. Such a device requires the delicate design of every component to meet the stringent requirements for transparency, flexibility and deformation stability. However, the electrode technology in flexible EC devices remains stagnant, wherein inflexible ITO and fluorine-doped tin oxide are the main materials being used. Meanwhile, the brittle metal oxide usually used in an active layer and the leakage issue of liquid electrolyte during transformation further negatively affect device performance and lifetime. Therefore, we developed a novel and fully ITO-free flexible organic EC device by using Ag-Au core-shell NW (Ag-Au NW) network, EC polymer and LiBF4/propylene carbonate/poly(methyl methacrylate) as electrodes, active layer, and solid electrolyte. The Ag-Au NW electrode integrated with a conjugated EC polymer together displayed excellent stability in harsh environments due to the tight encapsulation of the Ag NWs by the Au shell, and high area capacitance of 3.0 mF/cm² and specific capacitance of 23.2 F/g at current density of 0.5 mA/cm2 . The EC device showed high EC performance with reversible transmittance modulation in the visible region (40.2 % at wavelength of 550 nm) and near-infrared region (-68.2 % at wavelength of 1600 nm). Moreover, the device presented excellent flexibility and fast switching time. The strategies developed and demonstrated here for flexible EC devices may also serve as a platform technology for futuristic deformable electronics and optoelectronics.


identifier: Rovere, Andrea  (2020). Development of ytterbium-laser-based intense terahertz sources and an application in field-driven electron photoemission from out-of-plane resonant nanostructures.  Thèse.  Québec, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 131 p.

subject: radiation térahertz

subject: lasers à base d'ytterbium

subject: conception numérique de la réponse électromagnétique

subject: spectroscopie

subject: réseaux résonants de nanostructures

subject: effets non linéaires

subject: physique des champs élevés

subject: photoémission d'électrons

subject: confinement des sous-longueurs d'onde

subject: amélioration du champ local

subject: terahertz radiation

subject: ytterbium based lasers

subject: numerical design of the electromagnetic response

subject: spectroscopy

subject: resonant arrays of nanostructures

subject: nonlinear effects

subject: high-field physics

subject: electron photoemission

subject: sub-wavelength confinement

subject: local field enhancement

abstract:
Le développement des sources térahertz intenses (THz) a connu un grand essor au cours des dernières décennies, en raison de la disponibilité croissante des systèmes laser femtoseconde amplifiés par IR (par exemple les lasers Ti:Sapphire). Récemment, la technologie des lasers à l'ytterbium (Yb) a été reconnue comme une alternative prometteuse aux lasers Ti:Sapphire, offrant des avantages évidents en termes de stabilité, de compacité et de puissance de sortie. Dans la première partie de ce travail de thèse, nous avons étudié la mise en œuvre de sources THz commandées par des impulsions femtoseconde de laser Yb émises à la longueur d'onde centrale de 1030 nm. En particulier, nous avons caractérisé les impulsions THz à champ électrique de crête élevée générées par rectification optique (OR) par un cristal organique HMQ-TMS pompé par des impulsions laser Yb de 170 fs de long dans un schéma colinéaire. En effet, le HMQ-TMS possède une large bande de rectification optique de phase, ce qui lui permet d'être pompé à des longueurs d'onde plus courtes que celles requises par d'autres cristaux organiques (c'est-à-dire 1.3-1.5 µm), tout en conservant un rendement de conversion élevé. De plus, nous avons montré que les impulsions délivrées par le laser Yb amplifié peuvent être comprimées en temps à quelques dizaines de fs au moyen de techniques de compression d'impulsions non linéaires. Ces impulsions laser comprimées ont ensuite été utilisées pour la génération d'impulsions THz à très large bande via une source de plasma bicolore. Dans la deuxième partie de ce projet, nous avons exploité notre source THz HMQ TMS pour des expériences d'émission d'électrons sur le terrain à THz sur une nouvelle conception de photocathode plasmonique. En particulier, nous avons étudié l'utilisation de nanocones résonants (NCR) THz imprimés en 3D comme nouvelle plateforme d'émission d'électrons ultra-rapide. La réponse électromagnétique des NCR a été optimisée par des simulations numériques, pour obtenir une résonance monopolaire centrée à 1 THz et présentant une amélioration du champ local à haut THz au sommet du NCR. Nous avons montré que les nanostructures peuvent être disposées de manière pratique sous forme de réseau pour améliorer encore l'extraction des électrons par une réponse collective, qui peut également être récoltée par un nanoémetteur individuel. Le processus de photoémission a été caractérisé expérimentalement et les résultats obtenus ont été étayés par des simulations numériques et des modèles analytiques.

 The development of intense terahertz (THz) sources has experienced a large boost in the last few decades, due to the increasing availability of IR amplified femtosecond laser systems (e.g. Ti:Sapphire lasers). Recently, the ytterbium (Yb) laser technology has been recognized as a promising alternative to Ti:Sapphire lasers, offering clear advantages in terms of stability, compactness and output power. In the first part of this thesis work we have investigated the implementation of THz sources driven by femtosecond Yb-laser pulses emitted at the central wavelength of 1030 nm. In particular, we have characterized the high-peak-electric-field THz pulses generated through optical rectification (OR) by an HMQ-TMS organic crystal pumped by 170-fs-long Yb-laser pulses in a collinear scheme. Indeed, HMQ-TMS possesses a large OR phase-matching band, which allows it to be pumped at wavelengths shorter than those required by other organic crystals (i.e. 1.3-1.5 µm), yet keeping a high conversion efficiency. Moreover, we have shown that the pulses delivered by the amplified Yb-laser can be compressed in time to few tens of fs by means of nonlinear pulse compression techniques. These compressed laser pulses have then been employed for the generation of ultrabroadband THz pulses via a two-color plasma source. In the second part of this project, we have exploited our HMQ-TMS THz source for THz field-driven electron emission experiments on a novel plasmonic photocathode design. In particular, we have investigated the use of 3D-printed THz resonant nanocones (RNCs) as a new platform for ultrafast electron emission. The electromagnetic response of the RNCs has been optimized via numerical simulations, so as to achieve a monopole resonance centered at 1 THz and featuring a high THz local field enhancement at the RNC apex. We have shown thatthe nanostructures can be conveniently arranged in an array form to further enhance electron extraction via a collective response, which can also be harvested by an individual nanoemitter. The photoemission process has been experimentally characterized, and the results obtained have been supported by both numerical simulations and analytical modelling.


identifier: Senneville-Robert, Marius  (2021). Reconfiguration des liens de collaboration entre acteurs industriels et universitaires de la recherche en intelligence artificielle à Montréal et à Toronto.  Mémoire.  Québec, Maîtrise en études urbaines, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 242 p.

subject:
sociologie de la traduction
gouvernementalité
intelligence artificielle
écosystème d’innovation
Montréal
Toronto
études comparatives
études des sciences et des technologie
sociology of translation
governmentality
artificial intelligence
innovation ecosystem
Montreal
Toronto
comparative studies
science and technology studies

abstract:
Le champ de l’intelligence artificielle (IA) a connu au courant de la dernière décennie une accélération marquée de son développement qui s’est notamment traduite dans une réarticulation des liens de collaboration entre les acteurs industriels et universitaires des écosystèmes d’IA de Montréal et de Toronto. S’inscrivant dans le champ des études des sciences et des technologies, ce mémoire mobilise les développements de la sociologie de la traduction et des études de la gouvernementalité en vue d’établir comment le positionnement institutionnel d’un espace de production de la recherche au sein de son écosystème de référence détermine la configuration interne de cette unité et, en dernière instance, la structure d’incitatifs avec laquelle doivent composer les chercheurs y opérant. Additionnellement, on porte attention aux coalitions d’acteurs et répertoires de tactiques mobilisés dans le contexte des campagnes de consultation publique entourant la Déclaration de Montréal pour un développement responsable de l'IA et le projet Quayside Toronto. À cette fin, douze entretiens ont été menés avec des représentants des deux écosystèmes, en plus d’une revue systématique des quotidiens québécois et ontariens et une veille médiatique portant sur différentes publications spécialisées. En définitive, on parvient à articuler les conditions structurelles responsables de l’identification plus forte des représentants de l’écosystème montréalais vis-à-vis d’une programmatique normative engagée envers un développement « éthique et responsable » de ce champ technologique.

 Over the last decade, the field of artificial intelligence (AI) has experienced a pronounced acceleration in its development, which in turn has resulted in the re-articulation of the collaborative links between industrial and academic actors in the AI ecosystems of Montreal and Toronto. This thesis, which falls within the field of science and technology studies, mobilizes developments in the sociology of translation and governmentality studies to establish how the institutional positioning of a research production space within its reference ecosystem determines the internal configuration of this unit and, ultimately, the incentive structure with which its researchers must operate under. In addition, attention is paid to the coalitions of actors and repertoires of tactics mobilized in the context of the public consultation campaigns surrounding the Montreal Declaration for a Responsible Development of AI and the Quayside Toronto project. To this end, twelve interviews were conducted with representatives of the two ecosystems, in addition to a systematic review of Quebec and Ontario daily newspapers and a media monitoring of various specialized publications. In the end, we articulate the structural conditions responsible for the stronger identification of the representatives of the Montreal ecosystem with a normative program committed to an "ethical and responsible" development of this technological field.


identifier: Sirois-Gaudreau, Philippe  (2020). Réflexions sur la recherche partenariale : L’expérience d’un projet portant sur la démographie et les migrations interrégionales des jeunes au Québec.  Mémoire.  Québec, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 130 p.

subject:
valorisation des connaissances
recherche commanditée
circulation des connaissances
agent d’interface
diffusion des connaissances

abstract:
Cet essai présente un projet de stage réalisé dans le cadre de notre programme de maîtrise en
Pratiques de recherche et action publique offerte à l’Institut national de la recherche scientifique
(INRS). Ce projet de stage a pris la forme d’une recherche commanditée dont les résultats ont fait
l’objet d’une diffusion auprès de l’organisme Citoyenneté Jeunesse (CJ). Notre stage nous a
permis de nous familiariser avec la recherche encadrée dans des dispositifs partenariaux et de
travailler à l’interface de la recherche et de la pratique.
Le mandat de notre stage consistait à mener une étude descriptive visant à quantifier et à qualifier
les phénomènes démographiques et de mobilité interrégionale touchant les jeunes du Québec.
Notre travail s’est inscrit dans la volonté des représentants de CJ et de chercheurs du Centre –
Urbanisation Culture Société (UCS) de l’INRS de documenter, comprendre et réfléchir dans leur
globalité les phénomènes susmentionnés sur une période s’étendant de 1990 à aujourd’hui. Au
terme de notre recherche, nous avons réalisé des produits de diffusion de nos résultats, adressés,
d’une part, aux membres de CJ et, d’autre part, à la communauté de chercheurs.
Certains éléments de notre expérience de recherche avec des représentants d’un milieu de
pratique se sont démarqués, notamment la réalité des imprévus, les changements de stratégie
en cours de route et la flexibilité nécessaire du calendrier. Au cours de notre expérience, nous
avons développé certaines réflexions par rapport à la recherche impliquant des acteurs de
différents milieux et à la circulation des connaissances. Notamment, nous avons remarqué que
les concepts présentés dans la littérature consacrée à la recherche impliquant des acteurs de
différents milieux et à la circulation des connaissances peuvent être rigides. En effet, il nous
semble que la littérature tend à proposer certaines visions réductrices des relations entre les
chercheurs et les acteurs du milieu de pratique, tout en valorisant généralement certaines formes
de recherche et de circulation des connaissances au détriment d’autres, sans nécessairement
présenter les nuances qui permettraient de révéler la réelle pluralité des possibilités et des atouts
des différentes approches de recherche et de valorisation des connaissances.


identifier: Cherif, Mohamed  (2020). Étude théorique des composés métallo-organiques et des catalyseurs pour la réduction de l’oxygène dans les piles à combustible.  Thèse.  Québec, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 162 p.

subject: énergie matériaux

abstract: L'énergie a été une préoccupation de toutes les sociétés à travers les âges. Au milieu du développement technologique dont le monde a été témoin depuis le début du 20eme siècle, le besoin et la demande d’énergie à l’échelle mondiale ont augmenté. Cette forte demande au fil des ans a conduit à une diminution marquée des réserves énergétiques mondiales, en plus d'une augmentation du niveau de pollution, qui est l'une des principales causes du réchauffement climatique, de la désertification et d'autres changements environnementaux qui pourraient menacer la vie sur notre planète. A cette échelle, l’utilisation de sources d'énergie alternatives aux énergies fossiles est devenue impérative. Pour cette raison, les chercheurs se sont concentrés sur ce sujet au cours des deux dernières décennies. Il a été prouvé que les piles à combustible peuvent être une solution efficace, car elles représentent une source d'énergie propre et renouvelable, ce qui en fait un bon candidat pour remplacer les sources d'énergie habituelles. Comme on le sait, ces piles dépendent d'un ensemble de réactions par lesquelles l'énergie est produite. Elles contiennent des composants essentiels, les catalyseurs, qui permettent aux réactions de se dérouler plus rapidement. Le platine est le meilleur catalyseur connu, mais au vu de sa rareté et de son prix élevé, il est devenu nécessaire de lui trouver un substitut. Cela est devenu possible surtout après avoir découvert qu'un catalyseur pouvait être fabriqué à base de carbone, d'azote et de fer avec des propriétés similaires à celles du platine, mais dont les performances diminuent rapidement avec le temps pour des raisons non encore parfaitement claires. Dans ce travail, je m’intéresse aux catalyseurs pour la réaction de réduction de l’oxygène (RRO) dans les piles à combustible à hydrogène. Il s’agit d’une étude théorique, dans laquelle j’utilise une approche quantique, dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de densité (DFT), ainsi qu’une approche de dynamique moléculaire, pour étudier différents aspects des catalyseurs fabriqués au moyen de matériaux communs. Plus spécifiquement, je m’intéresse successivement aux composés métallo-organiques (MOFs) qui servent à fabriquer ces catalyseurs, au processus de pyrolyse des MOFs en présence de molécules similaires à la ferroïne, Fe(phén)3, qui permet de synthétiser les catalyseurs, et aux performances de ces catalyseurs pour la RRO en milieux acide et alcalin. Cette thèse est composée de quatre parties. Dans la première partie, j’effectue une étude des MOFs de type zéolithe imidazole (ZIF) qui sont utilisés pour fabriquer des catalyseurs efficaces pour la RRO. Le défi était ici de comprendre la séquence de formation des ZIFs synthétisés par mécanochimie dans les laboratoires de nos collaborateurs de l’Université McGill. Les expériences ont montré que trois topologies de ZIFs successives et distinctes étaient générées par mécanochimie pour chaque ligand dénommés HMeIm et HEtIm en présence de ZnO. Cependant, d’un point de vue théorique chacune des 6 topologies de ZIF observées peut exister avec les deux ligands. Pour distinguer les ZIFs observés dans les expériences de ceux qui ne le sont pas, j’ai procédé à des calculs de DFT et de dynamique moléculaire qui ont permis de dégager un critère simple. Ce critère repose sur la stabilité des ZIFs sous l’effet de la pression exercée par les billes qui sont agitées dans l’enceinte du réacteur où sont synthétisés les ZIFs. Les conclusions de ce travail peuvent en principe être appliquées facilement à d’autres ligands pour prévoir les topologies de ZIFs qui pourraient être synthétisées par mécanochimie. Dans la deuxième partie, j’effectue une étude de la pyrolyse à 1300 K de ZIFs en présence de Cu(phén)3 dans le cadre de la dynamique moléculaire réactive. Ce procédé, employé pour fabrication des catalyseurs particulièrement efficaces, a été mis au point dans les laboratoires de l’INRS. Le but de cette étude était de comprendre comment se forment les sites catalytiques actifs pour la RRO, qui sont supposément constitués de groupements FeN4 imbriqués dans une matrice de carbone, dans le cadre de ce processus de pyrolyse. J’ai simulé la pyrolyse à 1300 K de deux ZIFs que j’ai étudiés dans la première partie de la thèse ainsi que celle de la molécule de ferroïne et de son équivalent à base de cuivre, Cu(phén)3. Mes simulations tendent à confirmer que des structures planaires de MN4, où M est l’atome métallique, imbriquées dans une matrice de carbone se forment bel et bien à l’issue du processus de pyrolyse, comme l’ont suggéré dans le passé des diagnostics expérimentaux. Dans la troisième partie, j’effectue une étude des performances de plusieurs sites catalytiques en milieu acide, de type FeNx imbriqués dans une matrice de carbone, en utilisant la DFT. Cette étude a été effectuée dans le contexte particulier où le catalyseur a été soumis à un traitement au fluor dans le but d’améliorer sa stabilité dans le temps. J’ai d’abord calculé l’énergie libre des différentes étapes du processus catalytique de la RRO pour plusieurs structures hypothétiques afin de caractériser leurs performances catalytiques. Ensuite j’ai étudié les conséquences de la fluoration sur ces catalyseurs. Les résultats des simulations sont en bon accord avec les mesures expérimentales. En particulier, il apparait que le fluor a la capacité d’inhiber presque complètement le catalyseur en se fixant sur les sites de FeNx. L’activité catalytique résiduelle est attribuée à certains sites normalement peu actifs, constitués d’un atome d’azote imbriqué dans la matrice de carbone, qui s’avèrent immunisés à la fluoration. Dans la dernière partie, je m’intéresse à un type différent de catalyseur constitué d’une matrice de carbone dopée à la fois avec N et Si en milieu alcalin. Pour identifier les sites catalytiques les plus probables, j’ai créé six configurations de carbone dopé dont j’ai calculé les énergies de formation ainsi que les énergies libres des différentes étapes de la RRO en milieu alcalin. Ceci m’a permis d’identifier une configuration particulièrement favorable dont les propriétés sont en accord avec les mesures expérimentales, en particulier le déclenchement de l’activité catalytique pour un potentiel externe supérieur à 0.4 eV.