Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE) - UMR CNRS 7356

La chromatographie pour la caractérisation des matériaux (éléments minéraux et composés organiques)

Marie Landeiro Dos Reis — 2026-01-13T13:18:54Z

Date : 12 Février, 14h

Lieu : Salle Barthélémy

Résumé :
La chromatographie est une technique d'analyse séparative. Grâce à un éluant entraîné par une pompe et une colonne qui retient différemment chaque composé d'un mélange, il est possible de les séparer puis de les qualifier et/ou quantifier avec le détecteur approprié, selon l'objectif. A l'occasion de la réorganisation en plateforme, le Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement réuni six équipements (analyse d'ions inorganiques et de composés organiques) dont trois sont actuellement fonctionnels. Le séminaire présentera les capacités analytiques et les conditions d'accès à la plateforme pour vos projets scientifiques. Il décrira les principes de fonctionnement et des applications potentielles, en s'appuyant sur des résultats qui ont alimentés des publications, des thèses, ... depuis leur acquisition. L'objectif est de faire connaître la plateforme et les technologies analytiques accessibles qui pourraient servir aux sujets scientifiques actuels et à venir.

In-situ TEM nanomechanical testing : Plasticity under the (electron) spotlight

Marie Landeiro Dos Reis — 2026-01-08T08:32:48Z

Date : 26 mars 14h
Lieu : Salle Barthélémy

Abstract :

Recently, the development of a new generation of advanced instruments for in-situ nanomechanical testing inside the transmission electron microscope (TEM) has allowed establishing a one-to-one relationship between load-displacement characteristics and stress-induced microstructure evolution in the transmission electron microscope. In the present work, it will be demonstrated that a step forward in the investigation of the small-scale plasticity mechanisms in crystalline and amorphous materials can be made by combining commercial and in-house developed lab-on-chip micro/nanomechanical testing techniques with advanced TEM techniques including high resolution aberration corrected (S)TEM and spectroscopy, Angstrom-beam-electron-diffraction as well as automated crystallographic orientation, phase and nanostrain mapping in TEM. These techniques have been used to reveal the fundamental plasticity mechanisms activated in freestanding nanocrystalline and metallic glass thin films and, more recently, advanced hybrid nanolaminated materials combining metallic and amorphous oxide layers as well as the minerals of the upper mantle.

Bio :
Pr. Hosni IDRISSI is the head of the materials and process engineering (IMAP) division of the Institute of Mechanics, Materials, and Civil Engineering (iMMC) at UCLouvain in Belgium. IMAP is composed of 7 faculty members and about 100 researchers. He obtained his PhD in materials science at UMarseille Aix-III (France) in 2006. Following 2 years of postdoctoral research at INSA de Lyon and ULille in France and 8 years as senior researcher at UAntwerp and UCLouvain, he joined the iMMC Institute at UCLouvain as FNRS research associate and Professor in 2016, where he established a new activity focusing on the investigation of the elementary mechanisms controlling the processing and deformation of inorganic materials using electron microscopy. This activity involves a strong long-term collaboration between UCLouvain and the EMAT laboratory in UAntwerp. The focus is put on crystalline materials with micro-nanostructures dominated by internal interfaces such as nanocrystalline metallic thin films and advanced steels and alloys exhibiting twins, phase and antiphase boundaries, nanoprecipitates and nanocracks. Recently, the attention has been partly shifted towards amorphous oxides and metallic glass materials, the minerals of the Earth's mantle as well as the impact of mechanical strain on different solid-state physics phenomena including chemical, electrical, thermal and irradiation couplings.

Fonctions propres de l'oscillateur harmonique et phénomènes aléatoires

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-11-12T14:38:33Z

Date : 20 Novembre et 4 décembre

Lieu : Pascal 000

Résumé :
On propose de présenter l'analyse harmonique d'un opérateur classique en mécanique quantique : l'oscillateur harmonique -Delta+|x|^2. On comparera cette analyse à celle des séries de Fourier. Dans un second temps, j'expliquerai des problématiques qui ont été étudiées (de façon déterministe par d'autres auteurs puis de façon probabiliste par l'orateur et ses collaborateurs). L'exposé sera dans la mesure du possible auto-contenu et aucune connaissance préalable du sujet ne sera nécessaire.

La diffraction des rayons X pour la caractérisation des matériaux et les thématiques des laboratoires de La Rochelle Université

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-10-16T08:17:23Z

Date : 6 novembre

Lieu : Orbigny - C22

Résumé :

La diffraction des rayons X (DRX) est une technique incontournable pour l'analyse structurale des matériaux cristallins. Elle permet d'identifier les phases, de quantifier les proportions relatives, de déterminer les paramètres de maille ou encore d'évaluer la cristallinité et les contraintes résiduelles.

Le Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement, héberge deux appareils de diffraction des rayons X depuis une vingtaine d'année. Ils sont à disposition des chercheurs de l'Université et d'ailleurs, avec un accompagnement scientifique et technique pour la préparation, la mesure et l'interprétation des données.

Le séminaire présentera les capacités analytiques, les services et les conditions d'accès à la plateforme pour vos projets scientifiques. L'objectif est de faire connaître les ressources disponibles et d'encourager de nouvelles collaborations au sein de la communauté scientifique, quel que soit le domaine d'application : matériaux, géosciences, chimie, biologie, ou patrimoine.

Advances in Understanding Environmental Degradation of Metals

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-09-16T13:14:44Z

Date : 11 décembre

Lieu : Amphi 100, MSI

Résumé :
Environmental degradation (corrosion, environmental embrittlement,…) of metals has been studied for over a century, yet continues to impact nearly every use of metals. There are several reasons for this. First, many environmental degradation issues have been primarily studied by industry, which tends to focus on solving an immediate problem but no further because they do not need to fully understand the phenomenon. Secondly, many environmental degradation phenomena are inherently complex, exhibiting different features at different length scales. Fortunately, a variety of techniques has allowed multiscale investigations that have delivered new insight into the mechanisms of these complex phenomena. This talk will cover a variety of examples from my own work and the literature to illustrate how new characterization techniques have been used to answer long-standing questions in the field of environmental degradation.

Bio :
May L Martin is a Materials Research Engineer at the National Institute of Standards and Technology (NIST) in Boulder, United States. She has been at NIST since 2017. She received her B.S. degree in Materials Science and Engineering from Cornell University in 2005, and completed her Ph.D. at the University of Illinois at Urbana Champaign in 2013. Her PhD thesis, under Prof. Ian Robertson, was on understanding the connection between fracture and the Hydrogen Enhanced Localized Plasticity (HELP) mechanism. From 2014 to 2016, she was an Alexander von Humboldt post-doctoral research fellow at the Georg August University of Göttingen, Germany, as a guest of Prof. Reiner Kirchheim. The work focused on different hydrogen effects, from Hydrogen-Induced Cracking (HIC) to hydrogen-enhanced grain growth. She is one of two current organizers of the International Hydrogen Conference, one of the oldest established conference series on hydrogen interactions with metals. Her research focuses on understanding the fracture processes of metals, especially under conditions of environmental degradation such as hydrogen embrittlement.

Modèles d'occupation des bâtiments

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-09-05T11:40:08Z

Date : 25 Septembre 2025

Lieu : Amphi 100 MSI

Résumé :
Contexte - Le projet ORENI (Optimisation de stratégies de Rénovation ÉNergétique de bâtiments sous Incertitudes) propose le développement d'une méthode d'aide au choix de la rénovation en présence d'incertitudes. Le projet s'appuie sur des algorithmes d'optimisation multiobjectifs couplés à des modèles d'incertitudes sur certaines données d'entrées (principalement les coûts, les occupants et les variations du climat). Les résultats sous incertitude portent sur les 3 critères de rénovation : environnement, coût global et confort thermique. Les variables d'entrées (choix techniques, scénarios d'usage, etc.) demandent une formulation et des méthodologies spécifiques pour prendre en considération les incertitudes dans la méthodologie.

Le séminaire portera essentiellement sur les modèles d'occupation des bâtiments et aux activités/décisions associées telles que l'utilisation d'équipements émettant de la chaleur, actions comportementales comme l'ouverture des fenêtres ou la fermeture des volets. Au regard de cette implémentation, nous présenterons la caractérisation des effets de cette variabilité sur les objectifs d'énergie et confort à travers une analyse de sensibilité préliminaire à l'outil d'optimisation.

Cette modélisation open-source en Python est interfacée avec le logiciel EnergyPlus. Elle s'intègre dans le développement du modèle ORENI avec les compétences des 2 laboratoires LIMOS et LaSIE, ainsi que la plateforme Tipee.

Decision analytical advancements and antagonistic threat mitigation

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-06-16T08:20:51Z

Date : 25 Juin 2025 à 14h

Lieu : Salle séminaire Barthélémy

Résumé :
The seminar informs about developments in decision value analyses for infrastructure systems. The presentation starts with the interrelations of the model, physical and societal worlds and their coherence adaptation with observations and measures. In the following, limitations of original decision theoretical formulations are highlighted, and formulation advancements are introduced. These include the formulation of objective functions for the decision value and the necessity of an extended measure and cost modelling. Case studies for the mitigation of antagonistic threats to infrastructures are presented.

Multi-scale thin film growth simulation via kinetic Monte Carlo simulation

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-06-04T08:48:22Z

Date : 10h30

Lieu : C21, Orbigny

Résumé :
Nowadays, research in the field of nanoscale thin film growth is exceptionally active as new emerging fields related to plasmonics or energy-harvesting applications rely on a 3D integration of nanoscale layers into complex architectures for the next generation of electronic devices. It is well established that there is a complex dependence of the film microstructure and the resulting properties on the deposition conditions (i.e. the kinetic energy of the deposited particles, substrate temperature) and on the chemical interaction with the substrate (surface reactivity, adatom mobility, intermixing).
Inthis seminar I will address fundamental questions on the complex interplay between deposition process parameters, the evolution of ultrathin films morphology, alloying formation, and stress generation occurring during the initial stage of the growth. To this end I will present a multi-level methodology that has been developed in the Pprime Institute which combines multiscale kinetic Monte Carlo (kMC) simulations, atomistic calculations and real-time experimental characterizations.
In the first part of this talk I will introduce the main ingredients needed to perform multiscale (kMC) simulations of the overall physical deposition process (PVD) which is a deposition process based on physical process. In this respect I will detail, in the case of Cu and TiN, the deposition and the diffusion model that we have developed in house. The deposition model considers the angular and energy distribution of the incoming particles, as provided by SRIM and SIMTRA calculations. Beside deposition and diffusion events, atomistic mechanisms relevant to growth under energetic deposition conditions, such as re-sputtering, directionally-induced surface diffusion and bulk defect creation, have been explicitly considered. Within the diffusion model, the anisotropy of adatoms surface diffusion is taken into account as well.
In a second step I will present several simulation results showing the influence of the deposition parameters on the resulting thin film properties in the case of coper and titanium nitride thin film. For instance, the influence of the deposition angle on the resulting columnar nitride thin film growth will be highlighted. We will also give evidence of a self-organized nano-structuration of Cu layers obtained for an incident angle of 85° with a preferential orientation of patterns which depends on the temperature. The influence of surface reactivity will also be discussed thanks to in-situ stress measurement DFT and MD simulations results.

Pipe corrosion integrity management : High fidelity modelling to Bayesian belief Network

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-05-18T14:02:34Z

Date : 22 Mai 2025, 11h

Lieu : Salle Barthélémy

Résumé :

The oil & gas industry is vital to the economy and prosperity of a country. Reliability of the pipelines, however, can be compromised due to aging and deterioration, coupled with exposure to natural (e.g., earthquake, geotechnical failure, climate change) and human induced (e.g., accidental hits, vandalism) hazards. The failure incidents reported in British Columbia are : metal loss (corrosion, erosion), cracking (pipe fittings/joint failure), external interference (accidental, vandalism), material manufacturing/construction, geotechnical failure (slope movement, weather) and other causes (operational). Recent incidence of stress corrosion cracking has shown vulnerability of the existing pipelines. Quantifying corrosion progress and failure risk assessment is subject to significant uncertainties.

In this presentation recent progress made at the University of Waterloo, in managing aging pipeline is highlighted. Examples will be given where the stress corrosion cracking is modelled with high fidelity finite element model that is validated with experimental test. In addition, pipe integrity management, using Bayesian belief network (BBN) is highlighted. The BBN is suitable for this problem as existing data, data from numerical simulations and expert knowledge can be integrated.

Bio :
Dr. Solomon Tesfamariam is a professor and University Research Chair at the University of Waterloo. Prior to Waterloo, he was a professor and Principal's Research Chair in the Resilient and Sustainable Built Environment at the UBC Okanagan Campus. Over his 15 years' tenure at UBC, he has been a leader in the research and pedagogy of resilient and sustainable infrastructure management. The project undertaken entails different municipalities and oil & gas companies. His tall timber research entails consideration of multi-hazard (earthquake, wind, fire) interactions. His hybrid building design research has been supported by various government and industrial partners. Outcomes of his research are published through industrial reports and various peer-reviewed journals, and have been presented at international conferences.

Sur la diffusion anormale des ions sous champ électrique

Marie Landeiro Dos Reis — 2025-05-12T08:41:33Z

« Date : Jeudi 15 Mai 14h30

Lieu : Salle Barthélémy

Résumé :
Les modèles classiques de diffusion supposent que le déplacement quadratique moyen de l'espèce diffusante, ici les ions, croît linéairement avec le temps. Cependant, des preuves expérimentales notamment d'impédance électrochimique indiquent que le transport des ions dans des environnements confinés peuvent s'écarter de ce comportement linéaire. Dans ce cas la diffusion est caractérisée par un exposant de temps non entier, noté communément α. Lorsque α est différent de 1 on parlera de diffusion anormale et plus précisément de sousdiffusion pour 0<α <1 et surdiffusion pour 1<α <=2.

Dans cette étude, nous utilisons des simulations de dynamique moléculaire pour étudier et caractériser cette diffusion anormale des ions Na+ et Cl- dans l'eau. Nous analysons l'influence de la concentration des ions et de champs électrique sur l'exposant de diffusion $\alpha$, révélant des écarts par rapport au mouvement brownien classique.