Soutenances


Soutenance de thèse : Gildas LANGEVIN / « Étude du phénomène de gravillonnage sur pare-brise d’hélicoptères »

DATE : mercredi 7 décembre 2016 à 13h00,
en salle des thèses (bât 2A).

 Résumé :

Les hélicoptères génèrent un flux d’air important en service, qui semble induire des envols de particules. Ces dernières finissent parfois leur course sur les pare-brise, créant des endommagements susceptibles d’être liés à des fissurations macroscopiques desdits pare-brise.

Une analyse de l’existant est tout d’abord menée, dans la littérature académique et dans le contexte industriel de ces travaux. Une série d’endommagements est prélevée sur des pare-brise rebutés afin d’en analyser les motifs et les dimensions caractéristiques, et des pare-brise rompus sont analysés. Des facteurs d’influence sont isolés suite à cette étude, et testés dans le cadre d’une campagne d’essais sur éprouvette.

Les altérations générées par le gravillonnage sont alors mesurées et quantifiées, de même que leur évolution avec ces différents facteurs d’influence. Le lien entre ces altérations et la géométrie des endommagements est analysé, et un critère géométrique de prédiction des altérations est détecté. Des modélisations numériques par la Méthode des Éléments Finis, puis analytiques, permettent de confirmer ce résultat, et les rendent potentiellement adaptables à tout autre type de verre trempé.

Rapporteurs : J.-M. Chevalier, P. Longère
Examinateurs : M. Boustie, A. Perret
Encadrants : J.-C. Sangleboeuf, L. Charleux

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Soutenance de thèse Sofiane El Mossouess : « Etude de la conduction des liaisons électriques en vibration ou non des systèmes embarqués »

DATE :  le vendredi 16 décembre à 14h en Salle des Thèses (Campus de Beaulieu).

– Noms des rapporteurs : Sophie Noël, Yves Ousten
– Noms des examinateurs : Jean-Christophe Sanglebœuf, Laurent Doublet, Thierry Rodari, Nourredine Benjemâa,
– Noms des encadrants : Rochdi El Abdi, Erwann Carvou

Résumé
La connectique utilisée en automobile est soumise à des sollicitations vibratoires provoquant des micro-glissements répétitifs à l’origine d’importants endommagements électriques et mécaniques. Les travaux réalisés dans cette thèse ont permis de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu lorsqu’un contact est soumis à des vibrations et ont contribué à l’évolution des connaissances et à la résolution de problèmes de connectique dans des cas spécifiques. En effet, le phénomène appelé /fretting-corrosion /engendre des défauts complexes dans la connectique automobile. Dans la connectique bas niveaux, il provoque une transmission erronée ou l’absence d’un signal entre les différents organes (Exemple: capteurs, calculateurs, etc.), tandis que dans la connectique de puissance, ce phénomène engendre des échauffements qui sont dus à l’effet Joule mais aussi à des apparitions intermittentes d’arcs électriques (> 6000 K) lors des vibrations. Ces échauffements excessifs engendrent un ramollissement des matériaux qui constituent le /housing /(logement du connecteur), ce qui implique une modification de la force de contact appliquée à ce dernier et une accélération de l’usure mécanique entre deux parties en contact dynamique.

Une analyse des paramètres physiques qui influent sur ce phénomène (le courant, les revêtements du substrat, les épaisseurs des revêtements, …) a été entreprise lors de cette étude.

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Soutenance de thèse Guillaume CORVEC : « Analyse thermomécanique du comportement des verres inorganiques par imagerie infrarouge quantitative »

DATE :  mardi 29 novembre 2016 à 10h dans l’amphithéâtre N de L’ESIR.

Résumé :

La  thermographie infrarouge  est un  moyen d’analyse  du comportement mécanique des  matériaux.  Elle a  connu un essor  considérable depuis les  années  80  avec  l’apparition  des  premiers  capteurs.   Deux techniques  principales  ont pu  être  développées  ; la  calorimétrie quantitative et l’analyse des contraintes par thermoélasticité (TSA en anglais).  Jusqu’à aujourd’hui, la majorité des travaux a été réalisée sur  les métaux  et  les  polymères. Le  présent  manuscrit relève  le challenge  d’appliquer   ces  techniques  aux  matériaux   verres,  en développant  une  méthodologie  de débruitage  des  films  thermiques, permettant   de  conserver   la   résolution   spatiale  des   mesures thermiques. Cela  permet de caractériser  de forts gradients  dans des champs  de  variations  de  température de  faible  intensité.   Cette méthodologie  a  été  utilisée  pour débruiter  des  films  thermiques d’échantillons  de verre  soumis à  un chargement  mécanique cyclique.
Dans un  premier temps, elle a  été appliquée pour étudier  la réponse thermique d’une  empreinte à l’échelle microscopique.   Dans un second temps, elle a  été utilisée pour remonter à des  champs de contraintes et de sources de chaleur  à l’échelle macroscopique.  Ce travail ouvre de nouvelles  perspectives à  l’étude du  comportement thermomécanique des matériaux  fragiles présentant  une faible réponse  thermique sous
sollicitation mécanique et de forts effets de gradients spatiaux.  Les applications  visées  sont  la fissuration  et  l’identification  de paramètres constitutifs.

Champ de pression hydrostatique

corvec


Rapporteurs : André Chrysochoos, Daniel Neuville
Examinateurs : Jean-Christophe Dupré, Michel Grédiac
Encadrants : Jean-Benoît Le Cam, Pierre Lucas, Eric Robin, Jean-Christophe Sangleboeuf

 

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Soutenance de thèse de Marion DUBERNET : « Mécanoluminescence de composites particulaires à matrice vitreuse »

Date : le Mardi 06 décembre 2016,
à 10 h, au TA Beaulieu (PNRB)

Noms des rapporteurs : Stéphanie Deschanel et Christophe Payen
Noms des examinateurs : Gaëlle Delaizir et Xavier Rocquefelte
Noms des encadrants : Tanguy Rouxel et Yann Gueguen

Résumé :
La mécanoluminescence (ML) est un phénomène physique qui se traduit par l’émission de lumière suite à l’application d’une contrainte mécanique. Dans le cadre de ce travail de thèse, les matériaux mécanoluminescents vont être utilisés afin de visualiser les contraintes qui peuvent être générées dans un verre lors d’une sollicitation mécanique. Nous avons élaboré un composite constitué de particules mécanoluminescentes SrAl2O4:Eu, Dy incorporées dans une matrice vitreuse. Nous nous sommes ensuite intéressés à l’origine et au mécanisme de ce phénomène en réalisant une étude mécanique sur le composite. Ces essais nous ont permis de développer un mmdodèle empirique qui relie la contrainte à l’intensité émise. La structure cristalline des particules jouant un rôle clef dans la ML, nous avons également mené une étude théorique de cette structure, ce qui nous a permis de corréler les observations macroscopiques faites sur le composite aux phénomènes ayant lieu à une échelle atomique.

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Soutenance de thèse : Liya Khadeeva « Photo-isomerisation and photo-induced NO release in Ruthenium nitrosyl compounds »

DATE : 13/10/2016 – à partir de 10h00
Amphi Grandjean – 10 B – Campus de Beaulieu

Le jury : Guy Buntinx, DR LASIR (Lille), président

Philippe Guionneau, PR, Univ. Bordeaux, Rapporteur

Ryszard Naskrecki, PR, Univ. Adam Mickiewicz, Poznan, Rapporteur

Isabelle Dixon, CR CNRS, examinatrice

Isabelle Malfant, PR LCC Toulouse, membre invitée

Marylise Buron, Directrice thèse

PHOTO-ISOMÉRISATION et LIBÉRATION PHOTO-INDUITE de NO× RADICAL
dans les COMPLEXES de RUTHÉNIUM à LIGAND NITROSYLE
Ce travail de thèse est centré sur l’étude expérimentale de deux types de transformations photoinduites observées dans différents complexes métalliques (Fe;Ru; :::) à ligand nitrosyle :(i) la photoisom érisation au cours de laquelle le ligand NO passe d’un état lié par l’azote (M ? NO, état stable GS) à un état lié par l’oxygène (M ? ON, état métastable MSI). C’est un processus réversible et un second état métastable, ‘side-on’ MSII (M <NO ) est observable au cours du processus inverse, MSI ! ‘side-on’ MSII ! GS ; (ii) la libération photo-induite du radical NO×. La photo-isomérisation a été étudiée dans le système [Ru(py)4Cl(NO)](PF6)2 ×1=2H2O (sur monocristal) par la diffraction des RX, l’absorption visible statique et l’absorption UV-Vis résolue en temps. Nous avons pu mettre en évidence un processus d’absorption de photons (lambda = 473 nm) en deux étapes, suivre la dynamique des transformations directes et inverses par l’évolution des paramètres de maille et des l’absorption optique visible, caractériser structuralement l’état ‘side-on’ MSII. La nature de l’état intermédiaire, MSII, lors du processus direct semble être différente de l’état ‘side-on’ mais la très faible population de cet intermédiaire n’a pas permis de trancher déffnitivement. Le rôle de la molécule d’eau dans la maille du complexe [Ru(py)4Cl(NO)](PF6)2 × 1=2H2O a été testé par diffraction des RX sur les échantillons hydratées, déshydratées et réhydratées. L’effet de déshydratation sur l’évolution des paramètres de maille et sur la génération d’espèces MSII au cours de la photo-commutation inverse, MSI ! MSII ! GS, est présenté. La libération photo-induite du radical NO× a été étudiée dans une solution d’acétonitrile du complexe trans?(Cl;Cl)[RuII (FT)Cl2(NO)]PF6 par spectroscopies d’absorption UV-Vis et Mi-IR, statiques et résolues en temps. En observant la dynamique ultra-rapide de la photo-transformation, nous avons mis en évidence un processus d’absorption de photons (lambda = 406 nm) en deux étapes. La nature de l’état intermédiaire est discuté par rapport à de récents calculs théoriques et au processus de
photo-isomerisation.

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Soutenance de Thèse Hugo ALGABA : « Etude de la formation de structures complexes auto-organisées par séchage confiné de solutions dans des milieux microtexturés en 2D »

DATE : 15 Décembre 2016 à 9h00
Salle des Thèses – Bât.1

Résumé :

L’auto-assemblage est une technique de structuration qui permet de contrôler la forme et la construction de systèmes organisés à différentes échelles de longueur. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’auto-organisation de films de savon formés dans des milieux confinés et structurés. Les supports de séchage sont constitués d’un réseau de plots cylindriques en PDMS dont les positions peuvent varier et ainsi permettre le contrôle de la structure finale. Nous avons étendu une étude préexistante en réseaux carrés à des réseaux rectangulaires pour créer une anisotropie de manière à orienter les films dans des directions préférentielles. Nous avons pu montrer que les films de savon s’alignaient toujours dans la direction pour laquelle la distance entre les plots était la plus courte, et ce pour seulement 5 à 10% de différence de distance entre les axes. En outre, l’augmentation de l’épaisseur des plots permet de rendre plus brusque la transition (2%) entre désordre et alignement des films. Ces résultats ont été complétés par des simulations numériques permettant de modéliser l’ensemble des séchages. Nous avons enfin pu effectuer des expériences de séchage complémentaires dans des réseaux en losanges et dans des réseaux quasicristallins. La forme des plots a également été modifiée de façon à créer un contraste visuel du dépôt de séchage.

Rapporteurs : José BICO, Hamza CHRAÏBI
Examinateurs : Philippe MARMOTTANT, Laurent COURBIN, Pascal PANIZZA
Directeur de thèse : Franck ARTZNER

 

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Soutenance de thèse : Jérémy Bourgalais

DATE : vendredi 23 septembre à 10h30
Salle de conférence de l’OSUR à l’université de Rennes 1.

Thèse intitulée « Cinétique d’agrégats de van der Waals et détection de produits de réactions d’atomes de carbone d’intérêt pour la combustion et les environnements astrophysiques et atmosphériques ».

Résumé:

Cette thèse à été réalisée au sein de l’équipe d’astrophysique de laboratoire du département de physique moléculaire de l’Institut de Physique de Rennes.
Dans ces travaux, une première partie présente l’application de la technique CRESU à l’étude d’agrégats de Van der Waals d’eau et de propane. Nous avons observé expérimentalement la formations d’agrégats d’eau sur une gamme de températures allant de 22.9 à 69.4 K, puis modélisé les premières étapes de l’agrégation en nous appuyant sur la détermination théorique de coefficients de vitesse. Nous avons également effectué les premières mesures du coefficient de formation du dimère de propane sur une gamme de température allant de 22.9 à 49.1 K.
La seconde partie de ces travaux porte sur la détection de les produits de réactions impliquant les atomes de carbone et diverses molécules (C2H4, C2H6, C4H8 et NH3) à une température ambiante. Ces études ont été menées au synchrotron de l’Adavanced Light Source de Berkeley. Nous avons également étudié la cinétique et la formation des produits de la réaction entre atomes de carbone et ammoniac sur une gamme de température allant de 50 à 296 K. Pour celà nous avons utilisé le dispositif CRESU de l’Institut des Sciences Moléculaires de Bordeaux. Ces données ont été incrémentées dans un modèle de nuage interstellaire dense afin de voir leur influence sur l’abondance des hydrures azotées.
Les travaux de cette thèse contribuent à mieux comprendre les mécanismes de réactions élémentaires menant à la formation et à la croissance de molécules et d’agrégats de Van der Waals en phase gazeuse dans des conditions physiques variées. Ils fournissent des données importantes pour la modélisation d’atmosphères planétaires, de nuages interstellaires et de processus de combustion.

Jury :

*  Frédérique BATTIN-LECLERC – Directrice de Recherche CNRS, LRPG, Université de Lorraine/rapportrice
*  Nathalie CARRASCO – Professeure, LATMOS, Université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines/rapportrice
*  Christa FITTSCHEN – Directrice de recherche CNRS, PC2A, Université Lille 1 Sciences et Technologies /examinatrice
*  Laurent NAHON – Scientifique-responsable de ligne au synchrotron SOLEIL /examinateur
*  Mitchio OKUMURA – Professeur, California Institute of Technology /examinateur
*  Sébastien LE PICARD – Maître de conférences, IPR, Université Rennes I /directeur de thèse
*  Ludovic BIENNIER – Chargé de recherche CNRS, IPR, Université Rennes I /co-directeur de thèse

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Soutenance de thèse d’Hugo TERRIER : « Étude théorique de collisions ultra-froides dans un réseau optique »

DATE : le 18 juillet à 14h dans la salle des thèses (bâtiment 1) de l’université de Rennes 1.

Membres du Jury :

  • Olivier DULIEU – Directeur de Recherche CNRS à l’Université Paris-Sud XI/rapporteur
  • Thierry STOECKLIN – Directeur de Recherche CNRS à l’Institut des Sciences Moléculaires (ISM), Université de Bordeaux 1/rapporteur
  • Grégoire GUILLON – Maître de conférences à l’Université de Bourgogne (Dijon)/examinateur
  • Andrea SIMONI – Maître de conférences à l’Institut de Physique de Rennes (IPR)/directeur de thèse

Résumé :

Du fait de la dualité onde-corpuscule, les atomes peuvent être décrits comme des ondes de matière, mais ce caractère ondulatoire ne se fait sentir qu’à faible température (énergie). En complément de l’ultra-froid, les propriétés d’un gaz quantique dépendent des collisions. De plus, ces collisions (et donc les propriétés du gaz) peuvent être contrôlées grâce à des champs extérieurs, par exemple grâce à un réseau optique.

L’étude des collisions ultra-froides donne accès à des informations détaillées sur les interactions intra-atomiques ou intra-moléculaires. Elles ont aussi un intérêt conceptuel et méthodologique intrinsèque, car les phénomènes quantiques (notamment les effets de résonance et d’interférence) sont évidemment exacerbés aux très basses énergies.

Cette étude a aussi un intérêt plus concret comme par exemple les applications au calcul quantique, car dans des protocoles pour la réalisation d’une porte logique quantique, les opérations sont effectuées en s’appuyant sur l’interaction entre particules.

Cadre de l’étude :

Comme pour tout problème de mécanique quantique ne dépendant pas explicitement du temps, le problème se ramène à l’équation de Schrödinger indépendante du temps : H = E

Le problème étudié consiste donc à déterminer l’évolution quantique et le réarrangement des atomes dans un ensemble de particules lors d’une collision ultra-froide (faible énergie) dans la contrainte d’un champ optique invariable en temps. Le fait que la collision s’effectue à ultra-basse température a plusieurs avantages :

  • Les énergies mises en jeu sont faibles, le puits créé par l’atome neutre est un piège pour l’atome chargé.
  • Il y a peu d’états propres quantiques d’énergie à considérer.
  • Il n’y a pas (ou peu) d’agitation thermique, cela permet de modéliser de manière plus fiable, avec un modèle sans agitation thermique. Il n’y a pas échange d’énergie autre que cinétique, les effets thermodynamiques sont négligeables (voire inexistants).
  • Cela induit aussi une faible vitesse, donc on ne fait pas appel à la « physique quantique relativiste » pour les particules massives.

En fait, cela se ramène, par décomposition spectrale, à l’étude du régime stationnaire (indépendante du temps).

Pour connaître et pouvoir étudier cette collision entre un atome chargé (ou ion) et la molécule (constituée d’un ou plusieurs atomes en interaction), il faut connaître les interactions intra-moléculaires de la molécule au repos et la perturbation due à l’atome supplémentaire.

Remarque : Le régime stationnaire est en fait le régime stable asymptotique, tout comme en électromagnétisme. Mais même si ce régime est asymptotique, en physique quantique, la convergence géométrique (voir sur-géométrique ou exponentielle) permet d’avoir, dans l’évolution du système, rapidement une bonne approximation.
La collision se déroule en réseau optique pour permettre de modifier et contrôler la dynamique de la collision.

Cela contraint le système, mais permet aussi d’orienter l’évolution du système (modifier les réarrangements et l’état stationnaire). Mais dans ce document nous verrons avec davantage de précision les conséquences du champ. On s’intéresse donc aux collisions (ultra-froides) dans un réseau optique. Pour cela, commençons par l’étude dans un réseau 1D et choisissons comme modèle un potentiel périodique avec une barrière du type Dirac, ce qui revient à la collision de deux particules avec une interaction à courte portée : l’une libre et l’autre de masse infinie.

Toujours en partant de l’équation stationnaire de Schrödinger, on étudiera le cas d’une particule libre dans un réseau optique. Puis, dans le cas perturbé, on distingue deux cas :

  • Les états de diffusion.
  • Les états liés.

On développera donc les méthodes numériques adéquates. On étudiera alors un cas particulier intéressant : L’absorption.

C’est une modélisation de systèmes réactifs. Ensuite, on élargira le problème avec une dimension supplémentaire (en 2D). D’autres phénomènes apparaissent alors, comme les points de Dirac. L’approche doit être différente, car, en plus des états liés et de diffusion, il y a des états mixtes (mi-liés, mi-diffusion).

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Soutenance Nicolas Suas-David : « Jets hypersoniques sondés par spectroscopie par temps de déclin d’une cavité optique : application à l’astrophysique de laboratoire »

DATE :  lundi 1er février à 10H30
dans la salle de conférence de l’OSUR.

Membres du jury :
Séverinne BOYE-PERONNE / Maître de conférences / Univ. Paris Sud / Rapportrice
Ajmal-Khan MOHAMED / Maître de recherches / ONERA Palaiseau / Rapporteur
Michel HERMAN / Professeur / Univ. Libre de Bruxelles / Examinateur
Laurent MANCERON / Directeur de recherches / UPMC / Examinateur
Samir KASSI / Ingénieur de recherches / Univ. Joseph Fourier / Examinateur
Brian MITCHELL / Professeur / Univ. Rennes 1 / Examinateur
Franck THIBAULT / Maître de conférences / Univ. Rennes1 / Directeur de thèse
Robert GEORGES / Professeur / Univ. Rennes1 / Directeur de thèse

Résumé
L’astrophysique de laboratoire s’attache à reproduire les conditions souvent extrêmes des environnements astrophysiques. Notre objectif est de produire des données haute température de molécules clés pour une meilleure analyse des spectres infrarouges en provenance des atmosphères chaudes d’exoplanètes, de naines brunes et d’enveloppes circumstellaires d’étoiles de type AGBs.

Pour cela un nouveau dispositif a été développé afin de sonder par spectroscopie par temps de déclin d’une cavité optique (CRDS) un écoulement hypersonique. Cet écoulement résulte de la détente dans une chambre basse pression de gaz initialement portés à haute température (jusqu’à plus de 2000K) à l’aide d’une source de haute enthalpie.

Le cœur isentropique du jet gazeux ainsi formé est caractérisé par de fortes conditions hors équilibre. Une température de vibration très élevée (1350K) et une température de rotation très basse (10K) ont été obtenues à partir d’un jet de CO et d’argon.

Ce découplage des degrés de liberté internes permet de simplifier la structure rotationnelle des spectres enregistrés et facilite l’étude des états vibrationnels excités des molécules en révélant la structure des bandes chaudes, absentes des bases de données spectroscopiques pour la plupart des molécules polyatomiques. Cette méthode a été appliquée avec succès au méthane qui joue un rôle majeur dans de nombreux         environnements astrophysiques chauds. Une approche complémentaire, également appliquée au méthane, consiste à sonder la couche de choc produite par l’ajout d’un obstacle sur le trajet de l’écoulement. La température rotationnelle est brutalement élevée donnant ainsi accès aux transitions rotationnelles de hautes valeurs de J.

En plus de la production de données spectroscopiques, ce dispositif a permis de modéliser la relaxation des degrés de liberté internes du CO dans différents gaz porteurs (He et Ar) en suivant l’évolution des températures de rotation et vibration le long de l’axe de l’écoulement hypersonique, dans le cœur isentropique mais également au sein des couches limites.

Enfin, des calculs de dynamique des fluides compressibles ont été utilisés pour reproduire la forme des profils de raie atypiques observés et mieux comprendre la structure des jets hypersoniques axisymétriques, révélant ainsi tout le potentiel de la spectroscopie CRDS en tant qu’outil de diagnostic pour les écoulements hypersoniques.

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Soutenance de thèse de Ramona Mhanna : « Confinement-induced nano-segregation of binary liquids with amphiphilic interactions »

La soutenance aura lieu le JEUDI 29 OCTOBRE 2015 à 10h45 dans la salle des thèses (bâtiment 1).

Composition du jury : :

* *Natalie MALIKOVA: *Chargée de Recherche CNRS, Univ. Paris 6 /
rapportrice
* *Patrick JUDEINSTEIN: *Directeur de Recherche CNRS, CEA Saclay /
rapporteur
* *Marianne IMPEROR-CLERC:* Directrice de Recherche CNRS, Univ.
Paris-sud /examinatrice
* *Renaud DENOYEL:* Directeur de Recherche CNRS, Univ. d’Aix-Marseille
/examinateur
* *Ronan LEFORT:* Maître de Conférences, Univ. Rennes 1 / examinateur
* *Denis MORINEAU:* Directeur de Recherche CNRS, Univ. Rennes 1 /
directeur de thèse
* *Bernhard FRICK:* Chercheur, Institut Laue-Langevin, Grenoble /
codirecteur de thèse

Résumé :
*The objective of this thesis is tuning the formation of ordered
supramolecular structures of an H-bonded liquid alcohol, either by
dispersion in an aprotic solvent or by confinement in mesoporous
silicates (MCM-41 and SBA-15). In the bulk, a strong perturbation from
ideal mixing depicted in terms of clustering between similar species is
observed by small angle neutron scattering. Under confinement, a
remarkable nanosegregation phenomenon of the mixture is observed in the
pores, leading to concentric tubular structures of core-shell type,
which are striking for macroscopically homogeneous and fully miscible
binary systems. The molecular dynamics of these original glassforming
nanostructures is studied by quasielastic neutron scattering in the
liquid and vitreous states, revealing different types of relaxation
modes under confinement with non-trivial concentration dependencies.
Isotopic HD labelling of the mixtures components provides a unique
comprehensive viewpoint on the properties of these confined binary
liquids, establishing a direct correlation between spatially segregated
dynamical heterogeneities and the formation of original core shell
nanostructures induced by preferential interactions. *
*

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