Dynamique de fragmentation d'agrégats de gaz rares monochargés en phase gazeuse et à l'intérieur de nanogouttes d'hélium

Fragmentation dynamics of singly-charged rare-gas clusters in the gas phase and within helium nanodroplets

• Auteur / Autrice : David Bonhommeau
• Direction : Nadine Halberstadt, Alexandra Viel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique de la matière
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gaz rares

Hélium

Réactions de fragmentation

Ionisation

Impact

Mots clés libres

Fragmentation

Gaz rares

Environement d'hélium

Ionisation par impact électronique

Agrégats

Dynamique

Potentiel semi-empirique

Résumé

Cette thèse est consacrée à l'étude théorique de l'effet de nanogouttes d'hélium, qui présentent la particularité d’être superfluides à la température très basse à laquelle elles sont formées (0. 4 Kelvins), sur la dynamique de fragmentation d’agrégats de gaz rares ionisés par impact électronique. La dynamique de Nen+, Arn+ et Krn+ (2 £ n £ 14) est déterminée par une méthode mixte classique-quantique dans un potentiel semi-empirique (DIM). Deux modèles ont été utilisés pour traiter l'effet de l'hélium sur la fragmentation. Dans le premier, l'hélium est modélisé par une force de friction. Dans le second, les atomes d'hélium sont traités explicitement par dynamique classique adiabatique sur des surfaces de potentiel modifiées pour prendre en compte leur grande énergie de point zéro. Les résultats sont comparés aux résultats expérimentaux existants.

This thesis is devoted to the theoretical study of the effect of helium nanodroplets, which are superfluid at the very low temperature (0. 4 Kelvin) at which they are formed, on the fragmentation dynamics of rare-gas clusters upon electron-impact ionization. The dynamics of Nen+, Arn+ and Krn+ (2 £ n £ 14) is determined using a mixed quantum-classical method on semiempirical (DIM) potential-energy surfaces. Two models have been used to describe the effect of helium on the fragmentation. In the first one helium is modeled by a friction force. In the second one the helium atoms are treated explicitely by adiabatic classical dynamics on effective potential-energy surfaces that take into account their large zero-point energy. The results are compared with available experimental results.