Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Sven Nave
Direction : Didier Lemoine
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Lasers, molécules, rayonnement atmosphérique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Lille 1

Résumé

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Cette thèse porte sur la dynamique quantique des collisions de molécules ou d'atomes légers avec des surfaces métalliques. Elle comprend deux parties distinctes. Dans la première partie, deux théories quantiques sont appliquées à la diffusion d'un atome par un défaut de surface ponctuel. La plus complète, une méthode de paquet d'ondes, permet la première comparaison théorie-expérience réaliste de la diffusion de He par CO/Cu(1OO) et CO/Pt(lll). La seconde approche de type phase gazeuse, repose sur l'approximation d'une surface miroir, avec un formalisme d'états couplés. L'utilisation combinée des deux approches donne une interprétation sans ambiguïté de la plupart des pics expérimentaux. La diffusion proche de la réflexion spéculaire présente un pic "arc-en-ciel" (R0) induit par les forces de van der Waals de l'interaction He-CO, En s'éloignant de la diffusion spéculaire, on trouve des pics de diffraction de Fraunhofer (Fi). Conformément aux expériences, les positions des pics R0 et Fi en fonction du transfert d'impulsion parallèle à la surface [delta]K, se rapprochent progressivement de la direction spécùlaire, lorsque l'on fait varier l'énergie de collision. Pour des valeurs intermédiaires de [delta]K, il existe un effet arc-en-ciel à collision simple, qui provient classiquement, de la diffusion par une cuvette dans l'équipotentielle du point tournant, au voisinage de la molécule adsorbée. La région des grands transferts d'impulsion correspond à des effets arc-en-ciels à collisions doubles (Ri), dotés de structures surnuméraires à grande énergie de collision. Les positions de ces pics arc-en-ciels se décalent vers les grands [delta]K lorsque l'on augmente l'énergie. L'accord entre les calculs de paquet d'ondes et l'expérience est très bon sur l'ensemble de la distribution, pour toutes les énergies d'incidence.