Etude théorique de la structure et des propriétés électronique de différents composés d'alcalins

• Auteur / Autrice : Alya Jraij
• Direction : Christiane Effantin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cations

Métaux alcalins

Molécules

Résumé

Les atomes d'alcalins ont toujours été l'objet d'un grand intérêt tant expérimental que théorique. Sur le plan théorique, les alcalins constituent des systèmes modèles, leur structure électronique présentant un seul électron de valence. De ce fait, il est possible de prédire avec une grande précision et de reproduire au mieux les résultats expérimentaux. C'est ainsi que des études théoriques accompagnent ou précèdent souvent les études expérimentales concernant des composés d'alcalins. Notre travail se situe dans le cadre d'une approche théorique de la structure électronique de différents systèmes d'alcalins : les cations diatomiques homonucléaires Rb2+ et Cs2+ et les agrégats de chlorure de césium CsnCln-1 (2=n=18). Pour ce faire, nous avons réalisé des calculs Hartree-Fock avec pseudopotentiel (et potentiel de polarisation). La méthode consiste à représenter les atomes intervenant dans ces systèmes par des pseudopotentiels non empiriques, des bases Gaussiennes relativement grandes et pour les ions diatomiques des potentiels de polarisation qui tiennent compte des effets de polarisation du cœur. Pour les deux ions Rb2+ et Cs2+, nous avons effectué le calcul pour 26 états 2 (+) (sans spin-orbite) et 38 états (avec spin-orbite), pour des distances internucléaires allant de 4 jusqu'à 130u. A. Nous avons calculé pour chaque ion les constantes spectroscopiques des différents états liés. Les résultats obtenus montrent un bon accord avec les rares observations expérimentales disponibles pour l'état fondamental de chaque ion. Pour les agrégats CsnCln-1, nous avons calculé les énergies totales et déterminé les structures des isomères stables. Pour chaque agrégat de taille n la plus stable et pour sa configuration, nous avons calculé le potentiel d'ionisation vertical, le moment dipolaire et les composantes de la polarisabilité dipolaire pour en déduire la susceptibilité électrique comparable aux mesures expérimentales. Plusieurs améliorations ont été introduites pour augmenter la précision du calcul. Nous pouvons dire que le modèle utilisé a réussi à reproduire des structures types d'halogénures d'alcalins et à donner des valeurs de la susceptibilité compatibles avec les données expérimentales disponibles, ceci pour la quasi totalité des tailles étudiées.