Relaxation électronique de l'atome de mercure en matrice : transfert à l'énergie vibrationnelle de molécules diatomiques

Electronic relaxation of atomic mercury in matrices transfer to vibrational energy of diatomic molecules

• Auteur / Autrice : Claudine Crepin-Gilbert
• Direction : François Legay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relaxation, Phénomènes de

Monoxyde de carbone

Molécules diatomiques

Mercure

Résumé

Nous avons étudié les votes de relaxation de l'atome de mercure excité par un laser à excimère au niveau 6 ³P₁ dans des matrices de gaz rare, d'azote, de monoxyde de carbone et les matrices mixtes. Dans le gaz rare(Kr), on observe les émissions ³p₁ → 1S₀ et ³P₀→ ¹S₀. En présence de molécules diatomiques (N₂ ou CO), il se forme un complexe mercure- molécule mis en évidence par l'observation de deux phénomènes :- (dans le cas de N ₂) l'émission U. V. D'un exciplexe HgN₂ à longue durée de vie;- l'émission I. R. (Δv₌-1) de hauts niveaux vibrationnels de la molécule peuplés par transfert E-V dans ce complexe. La température joue un grand rôle dans ces deux processus; cela est étudié en détail en matrice d'azote et en matrice mixte N₂/ Kr. Les surfaces de potentiel du système Hg-N₂ sont obtenues par des méthodes de calcul ab-initio. Elles montrent l'existence de cet exciplexe en configuration linéaire Hg-N-N et permettent d'expliquer la distribution des niveaux vibrationnels de la molécule d'azote peuplés par transfert E-V.

We have studied different relaxation paths of the mercury atom, pumped into the 6³P₁ level by an excimer laser, in rare gas, nitrogen, carbon monoxyde matrices and in mixed matrices. In rare gas matrices (Kr), we observe only ³P1→¹S₀ and ³P₀→1S₀ Hg emission. In matrices containing diatomic molecules (N₂ or CO), a complex mercury-molecule is formed, as evidenced: (i) (in the case of nitrogen) a long lived emission in near UV spectral region assigned to (HgN₂ )* exciplex;(ii) an IR emission (Δv = -1) from high vibrationnal levels of the molecule populated by E-V transfer within the complex. These two processus are strongly temperature dependent, this dependence has been studied in detail in N₂ and N₂/Kr matrices. We obtained potential energy surfaces of HgN₂ system by ab-initio calculations. They explain the formation of exciplex, stable only in linear configuration, and the distribution of N₂ ground-state vibrationnal levels populated by E-V transfer.