Photo-absorption et diffusion Raman dans des complexes de dihalogènes avec l'eau : relation avec des expériences dans l'eau liquide, la glace et les clathrates

Photoabsorption and raman diffusion spectra of dihalogen complexes with water : relationship with experiments with experiments in liquid water, ice, and clathrates

• Auteur / Autrice : Ricardo Franklin Mergarejo
• Direction : Nadine Halberstadt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique de la matière
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie d'absorption

Photodissociation

Raman, Effet

Mots clés libres

Complexes dihalogènes eau

Liaison halogène

Photodissociation

Spectroscopie d'absorption

Diffusion Raman

Propagation de paquets d'ondes

Résumé

Cette thèse présente la simulation des spectres de photo-absorption et de diffusion Raman de complexes formés d'une molécule de dihalogène (Cl2, Br2) avec une molécule d'eau, dans le cadre d'un modèle à 2 dimensions des complexes qui tenait compte des deux coordonnées dissociatives dans les états excités: distance inter-halogènes et distance intermoléculaire. La simulation par propagation de paquets d'ondes a été effectuée à partir de surfaces de potentiel des états fondamentaux et premiers états excités de valence (B et C) ab initio avec inclusion du couplage spin-orbite. Les résultats montrent une dissociation inter-halogènes très rapide, ce qui a permis de valider un modèle de molécule d'eau spectatrice qui ouvre des perspectives très intéressantes pour des simulations en phase d'eau condensée. De plus, ils permettent d'établir des comparaisons avec les résultats expérimentaux existants, notamment en phase d'eau condensée: clathrates, glace, liquide, et de donner des critères pour établir la présence ou non de ces complexes dans ce type d'environnements.

This thesis presents the simulation of photoabsorption and Raman diffusion spectra of complexes built with a dihalogen (Cl2, Br2) molecule bound to a water molecule, within the framework of a two-dimension model of the complexes which included the two coordinates that are dissociative in the excited states: the interhalogen and the intermolecular distances. The wave packet propagation simulation was performed on ab initio potential energy surfaces for the ground and first valence excited (B and C) electronic states of the dihalogen with inclusion of the spin-orbit coupling. The results show a very fast inter-halogen dissociation, which validated a model where the water molecule acts as a spectator. This model opens very interesting perspectives for simulations in condensed water phases. In addition, they can be compared to existing experimental results, in particular in condensed water phases: clathrates, ice, liquid, and provide criteria to detect the presence or absence of these complexes in this type of environment.