Ralentissement d'agrégats chargés par les électrons libres d'un plasma

Stopping of charged clusters in a free electron gas

• Auteur / Autrice : Antoine Bret
• Direction : Claude Deutsch
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• 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

Plasmas (gaz ionisés)

Mots clés libres

Pouvoir d'arrêt

Formalisme diélectrique

Corrélations

Jellium 2D

Résumé

L'objet de cette étude est l'analyse des effets de voisinage lors du ralentissement d'un agrégat dans un gaz d'électrons libres à température quelconque. On expose tout d'abord le formalisme de la réponse linéaire employé pour l'étude du problème. On détermine ensuite d'une manière générale les distances limites de comportement ponctuel ou séparé ainsi que des expressions analytiques du pouvoir d'arrêt dans divers domaines de température et de vitesse. On applique ensuite ce formalisme au calcul du freinage d'un dimère, d'un ion non ponctuel, d'une molécule de carbone soixante et enfin d'une chaîne de N ions orientée selon sa vitesse dans un gaz. On examine ensuite l'influence des effets de voisinage sur la dispersion en énergie puis on développe un modèle sommaire d'étude de la déformation d'une couronne à l'interface plasma-vide. Enfin, on étudie le freinage dans un gaz d'électrons confinés dans un plan. Après en avoir calculé la constante diélectrique à toute température dans l'Approximation de la Phase Aléatoire, on calcule le pouvoir d'arrêt d'un tel gaz.

The purpose of this study is to analyze the effects of vicinity in the slowing down of an aggregate in a free electron gas at any temperature. We first introduce the linear response formalism used for the problem. We then determine the distances for point-like and separated behavior, as well as some analytical expressions for the stopping power in various limits of temperature and velocity. This formalism is then applied to calculate the stopping of a di-cluster, an extended ion, a C60 molecule, and finally an N-ions chain. We then examine vicinity effects on the energy dispersion and establish a simple model for the deformation of an ion ring crossing the plasma vacuum interface. Finally, the stopping power is studied for an electron gas confined in a plane. After having calculated the dielectric constant at any temperature in the Random Phase Approximation, we calculate the stopping power such a gas.