Thèses sur le sujet « Méthode d'approximation Hartree-Fock »
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1
Trabelsi, Saber. « Analysis of the MultiConfiguration Time-Dependent Hartree-Fock equations ». Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077117.
Texte intégralRésumé :
Les méthodes de multi-configuration sont une amélioration naturelle des modèles simples d' approximation bien connus de l'équation de Schrödinger linéaire à N corps pour les systèmes moléculaires sous interactions binaires -Coulombiennes dans les situations réelles-, tel que les modèles de Hartree et de Hartree-Fock. Les modèles telles que MCTDHF sont intensivement utilisés pour des simulations numériques en chimie/physique quantique. Cependant, les équations associées à ces modèles sont encore mal compris d'un point de vue mathématique. La présente contribution apporte la première fondation mathématique rigoureuse aux équations associées à la MCTDH(F) avec interaction singulière de Coulomb. En particulier, on formule le problème d'évolution d'une façon qui convient à l'analyse mathématique et on obtient des résultats d'existence et d'unicité dépendants de la régularité de la donnée initiale avec et sans hypothèse sur le rang de la matrice densité associée. La simulation numérique d'un modèle simplifié est aussi présentée avec un intérêt particulier è ce qu'on appelle « corrélation » qui représente à elle seule une des principales motivations et avantages des méthodes de type multiconfiguration comparées aux méthodes de Hartree-FockThe multiconfiguration methods are a natural improvement of well-known simple models for approximating the linear N body Schro}dinger equation for atomic and molecular Systems with binary - Coulomb in realistic situations- interactions, like the Hartree and the Hartree-Fock equation. Models like MCTDHF are intensively used for numerical simulations in quantum physics/chemistry. However, from the mathematical point of view, these equations are yet poorly understood. The present contribution gives the first rigorous mathematical foundation of the MCTHDH(F) equations with the singular Coulomb interaction. In particular, we formulate in a convenient way for the mathematical analysis the associated initial value problem for which we obtain well-posedness results depending on the regularity of the initial data, with and without an assumption on the rank of the associated density matrix. Also, numerical simulations of a toy model are presented with particular interest to the so called « correlation » which is one of the main motivations and advantage of the multiconfiguration methods compared to Hartree-Fock models
2
Léon, Jean-François. « Etudes mathématiques de quelques problèmes issus de la physique ». Paris 9, 1990. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1990PA090013.
Texte intégral
3
Arvanitis, Christos. « Méthodes variationnelles-perturbatives en théorie quantique des champs ». Aix-Marseille 2, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX22059.
Texte intégralRésumé :
Les methodes variationnelles se sont revelees etre de puissants outils pour evaluer des quantites physiques dans des systemes de mecanique quantique ayant un nombre fini des degres de liberte, dans les cas ou la theorie des perturbations est inapplicable. Les applications de ces methodes, notamment en physique atomique, nucleaire et du solide, ont donne d'excellents resultats. Par consequent, il est tentant d'essayer de les adapter dans le cadre de la theorie quantique des champs. La premiere partie de ce travail consiste a introduire une nouvelle approche variationnelle-perturbative applique a un systeme de mecanique quantique bien connu: l'oscillateur anharmonique. De maniere tout a fait remarquable, cette methode a fourni une amelioration de sept ordres de grandeur a la precision caracteristique des resultats de hartree-fock. D'un autre cote, cette nouvelle methode semble etre bien adaptee pour des calculs de theorie quantique de champs. On espere qu'en combinant les estimations variationnelles avec le developpement perturbatif et la theorie de renormalisation, on pourra obtenir des reponses variationnelles finies. La deuxieme partie de ce travail est consacree a cet objectif. On a donc applique cette strategie a un modele non trivial et renormalisable a deux dimensions a savoir le modele de gross-neveu. On a trouve donc que les reponses variationnelles de diverses quantites physiques ne presentent pas des divergences. De plus, ces resultats sont assez raisonnables, si on les compare avec les resultats exacts de la litterature, et peuvent s'ameliorer de facon systematique
4
Ouazzani-Taïb, Taïeb. « Calcul ab initio Hartree-Fock de la structure géométrique et électronique de surfaces de chalcogénures alcalins et alcalino-terreux : approche de l'hydrogène atomique ». Pau, 1995. http://www.theses.fr/1995PAUU3001.
Texte intégralRésumé :
Le calcul des structures géométriques et électroniques de surfaces a été effectué à partir de la méthodologie ab initio hartree-fock telle qu'elle est mise en oeuvre dans le programme CRYSTAL. L'ensemble du travail est développé dans les cinq chapitres résumés ci-après. Après un bref rappel de la méthodologie ab initio hartree-fock appliquée aux systèmes moléculaires, le chapitre I décrit l'extension de la méthode aux systèmes périodiques caractérisés par la symétrie translationnelle. Les notions de sommes de Bloch et d'orbitales cristallines sont introduites, de même qu'est explicitée la construction de la matrice densité dans l'espace direct qui sert de support aux calculs de propriétés physiques du solide. Le chapitre II développe en particulier deux points d'intérêt intervenant dans le programme CRYSTAL qui conditionnent en grande partie la précision du calcul des fonctions d'onde. Il s'agit d'une part des critères de pseudo recouvrement des intégrales biélectroniques de Coulomb et d'échange qui permettent le calcul des séries de Coulomb et d'échange avec un degré d'approximation suffisant et d'autre part du pavage de l'espace des phases dans la première zone de Brillouin. La structure concernant l'introduction des données dans le programme CRYSTAL est rappelée et commentée à partir de deux exemples développés dans ce travail. Le chapitre III débouche sur la géométrie et la structure électronique des surfaces (110) et (111) de l'oxyde et du sulfure de lithium. A partir de la géométrie et de l'énergie du cristal prises pour référence et du modèle de film comportant n couches atomiques et supportant la surface choisie, l'énergie de formation de la surface, la relaxation géométrique de la surface et l'énergie de relaxation sont calculées par minimisation de l'énergie du film. Les propriétés physiques de ces composés (analyse de Mulliken, densité de charge électronique et structures de bandes) ont été discutées afin d'analyser la déformation des atomes au niveau de la surface. L’approche de l'hydrogène atomique de la surface (110) totalement relaxée de l'oxyde et du sulfure de lithium est étudiée dans le chapitre IV. Cette étude est menée pour l'état fondamental ou le système est décrit en couche ouverte et les calculs effectués en méthode Unrestricted Hartree-Fock (UHF). L’absence d'interaction, quel que soit le site d'approche, nous a amené à examiner le même problème en méthode Restricted Hartree-Fock (RHF) ou l'hydrogène se trouve dans un état excité. L’absence d'interaction (UHF) entre l'hydrogène et la surface (110) de Li#2o ou Li#2s a été attribuée au caractère très ionique des substrats, aussi nous avons élargi le champ d'investigation à des surfaces plus covalentes telles que celles qui terminent les films de BEO (type nitrure de bore), du nitrure de bore et du graphite. Cette étude est développée dans le chapitre 5. L'interaction graphite hydrogène s'est avérée la plus intéressante et a permis de mettre en évidence, sur les courbes potentiel distance d'approche, deux minima. La structure électronique des systèmes correspondants ont été analysées et discutées.
5
Catto, Isabelle. « Analyse mathématique de modèles de la mécanique quantique ». Paris 9, 1992. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1992PA090005.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse regroupe un ensemble de travaux relatifs à l'étude de problèmes de minimisation qui se posent dans la modélisation par la mécanique quantique des atomes et des molécules, en physique atomique, d'une part, et des noyaux, en physique nucléaire, d'autre part. Les deux parties de cette thèse traitent successivement de ces deux types de problèmes. Dans la première partie, nous nous intéressons à l'existence d'une géométrie optimale des noyaux, pour un ion ou une molécule donnés, dans le cadre des modèles de type Thomas-Fermi, de Hartree et de Hartree-Fock. La seconde partie est consacrée à l'étude de deux familles de modèles de la physique nucléaire : des modèles de type Hartree et un modèle de Hartree-Fock avec un potentiel simplifie de type Skyrme. Dans les deux cas, les questions posées se traduisent en termes de problèmes de minimisation dans l'espace à trois dimensions, invariants par translation, par le biais d'une fonctionnelle (d'énergie) dépendant d'une ou plusieurs fonctions soumises à diverses contraintes de normalisation. La perte de compacité des suites minimisantes, liée à l'invariance par translation, est analysée par la méthode de concentration-compacité
6
Roques, Jérôme. « Modélisation de l'adsorption dissociative de molécules diatomiques sur des agrégats métalliques par la méthode de la fonctionnelle de la densité : comparaison avec les propriétés du massif et de la surface infinie ». Toulouse, INPT, 2001. http://www.theses.fr/2001INPT010G.
Texte intégralRésumé :
Les processus d'adsorption dissociative tiennent une place importante dans les procédés de catalyse hétérogène. L'objectif de ce manuscrit est de montrer que l'on peut correctement décrire l'adsorption dissociative de l'hydrogène et de l'oxygène sur une surface infinie de palladium, en la modélisant par de petits agrégats. Dans cette étude, nous avons utilisé la théorie de la fonctionnelle de la densité (TFD) pour effectuer les calculs des énergies électroniques des diférents systèmes étudiés. La première partie de ce travail est consacrée à l'études de différentes propriétés de petits agrégats de palladium nus, à les comparer à celles du métal et de la surface infinie, puis à tenter de faire un lien théorique entre les deux. Dans une seconde partie, nous avons montré que les petits agrégats de palladium à deux couches constituent de bons modèles pour représenter la chimisorption atomique de l'hydrogène ou de l'oxygène ou de l'oxygène sur une surface infinie de palladium. La dernière partie de ce mémoire est consacrée à l'étude de l'adsorption dissociative des molécules H2 et O2.
7
Smet, Françoise. « Sur la théorie des équations de Hartree-Fock dépendant du temps : application au calcul des tenseurs d'hyperpolarisabilité ». Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10222.
Texte intégralRésumé :
Etablissement des équations de Hartree-Fock dépendant du temps, aux ordres 1 et 2, sous une forme telle que leurs solutions vérifient automatiquement les conditions d'orthonormalisation auxquelles elles sont soumises. Généralisation de la méthode au système d'équations qui permet le calcul de la génération du n(ième) harmonique et, à l'aide d'une méthode de récurrence, expression du système sous forme matricielle. Expression des deux systèmes de conditions d'orthonormalisation et d'unicité requises pour les solutions de ces équations sous forme matricielle. Etablissement de relations d'équivalence pour regrouper ces trois équations matricielles en une seule. Application de cette méthode à un modèle idéalisé pour le calcul du tenseur d'hyperpolarisabilité d'ordre 3 ; comparaison aux résultats fournis en appliquant une méthode de fonctions d'onde non antisymétrisées à ce même modèle
8
Azavant, Patrick. « Approche théorique de la diffusion élastique et inélastique dans les solides par la méthode AB initio Hartree-Fock : application aux sulfures de lithium et de sodium ». Pau, 1994. http://www.theses.fr/1994PAUU3005.
Texte intégralRésumé :
Pour aboutir au calcul des facteurs de structure statiques et dynamiques et des profils Compton statiques qui constituent des observables de première importance permettant de remonter à la structure électronique du solide, monsieur Azavant a développé son travail autour de cinq chapitres : le premier décrit la méthodologie Hartree-Fock appliquée aux systèmes périodiques sur laquelle est concu et développe le programme Crystal grandement utilisé dans ce travail. Afin de bien comprendre les équations de Fock appliquées au solide, la méthodologie Hartree-Fock moléculaire a été rappelée. Ce chapitre débouche sur l'établissement et la structure de la matrice densité P#G, base de tous les calculs de facteurs de structure et de profils Compton. Le deuxième chapitre résume l'approche des phénomènes de diffusion élastique et inélastique à haute énergie (diffusions Thomson et Compton). L'approche phénoménologique des deux phénomenes conduit aux expressions traduisant les variations de l'intensité diffuse en fonction de l'angle de diffusion et de la longueur d'onde. L'approche quantique de la diffusion Thomson conduit à l'expression du facteur de structure statique à partir de la transformée de Fourrier de la densité électronique P(#R) qui découle de la matrice densité P#G. Dans l'approche quantique de la diffusion Compton, la fonction d'onde de l'espace des moments est obtenue par transformée de Fourrier de la fonction d'onde de l'espace de configuration dans le cadre de l'approximation impulsionnelle. La distribution des moments en est déduite ainsi que les profils Compton directionnels. Dans le chapitre III, il est propose une méthode de calcul quantique des facteurs de structure dynamiques en introduisant les vibrations atomiques induites par la température. Ce calcul a été conduit dans le cadre de l'hypothèse de Debye où les atomes vibrent indépendamment les uns des autres et en supposant que le nuage électronique suit sans déformation les mouvements des noyaux. La comparaison des facteurs de structure ainsi calculés et expérimentaux pour le silicium et les oxydes de magnésium et de béryllium conduit à un accord très satisfaisant. Ces résultats encourageants nous ont permis dans le chapitre IV de calculer les facteurs de diffusion atomique d'espèces instables à l'état libre (O-- et S--) mais stabilisées par le champ cristallin des cations environnants dans Li#2O et Li#2S. Le chapitre V est consacré au calcul des propriétés électroniques et de diffusion des sulfures de lithium et de sodium composés qui, d'un point de vue expérimental, sont délicats à étudier compte tenu de la facilité avec laquelle ils se détériorent sous l'effet des rayonnements X. En particulier, il est mis en évidence une déformation importante de l'anion S-- dans le cristal Na#2S.
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Chatillon, Audrey. « Spectroscopie des transfermiums impairs en proton : la structure du noyau de 251 Md ». Lyon 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LYO10179.
Texte intégralRésumé :
La structure des transfermiums impairs en proton est actuellement peu connue. Ces noyaux sont produits par réactions de fusion-évaporation avec une faible section efficace, de l'ordre de 1 µb. Leur identification a nécessité ici l'emploi de la méthode de Recoil-Tagging. Afin d'identifier les orbitales présentes dans cette région de masse, les isotopes de 255Lr, 251Md et 247Es ont été étudiés par spectroscopie retardée a l'Université de Jyväskylä et au GANIL, grâce au spectromètre LISE et au détecteur α et électron BEST couplé à 4 clovers empruntés à EXOGAM. De nouveaux états ont été observés et leur configuration proposée. Les propriétés collectives du 251Md ont également été étudiées par spectroscopie prompte γ en combinant le multidétecteur JUROGAM avec le séparateur RITU équipé à son plan focal du spectromètre GREAT. Pour la première fois une bande rotationelle a été observée dans un transfermium impair en proton. L'interprétation de cette structure est basée sur des calculs HFB
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Boutassetta, Nabil. « Prédiction théorique de la structure électronique de molécules diatomiques comportant un alcalino-terreux ». Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10127.
Texte intégralRésumé :
Les methodes ab initio de chimie quantique sont utilisees pour etudier la structure electronique de molecules diatomiques comprenant un atome alcalino-terreux ba ou sr (bana, bak, sr#2, srli). Les atomes sont decrits par des pseudopotentiels, le calcul hartree-fock scf est suivi d'une interaction de configurations ci avec l'algorithme cipsi. Les effets de correlation et de polarisation lies au cur sont introduits par un potentiel semi-empirique de polarisation de cur. Apres de premiers resultats theoriques et experimentaux sur bah et bali, nous avons predit les spectres des molecules isovalentes bana et bak non encore observees. Pour bak, nous avons calcule egalement les forces d'oscillateur et les moments dipolaires de transition. En comparant les resultats pour les molecules isovalentes bah, bali, bana et bak, on constate une nette diminution des frequences harmoniques #e et de l'energie de dissociation d#e de l'etat fondamental, qui tend de plus en plus vers un etat faiblement lie de type van der waals pour les alcalins lourds. Pour l'etude des composes de strontium, nous avons dispose de deux types de pseudopotentiels : a 10 electrons et a 2 electrons pour decrire l'atome. Nous avons choisi ce dernier pseudopotentiel car il permet une meilleure reproduction des spectres experimentaux de sr et sr#+, avec un ecart moyen de 120 cm#-#1 et 162 cm#-#1 respectivement. Nos resultats pour le dimere sr#2 se trouvent en excellent accord avec l'experience concernant les deux etats observes : x et a. Nous avons consacre une attention particuliere a l'etat excite b qui presente de tres forts croisements evites. Au vu de nos observations, nous proposons une assignation differente de celle de l'experience pour cet etat. Sous la sollicitation d'equipes experimentales, l'application de ces methodes a ete etendue a la molecule srli jamais etudiee auparavant, et sccl pour laquelle un nombre assez limite de resultats existait.
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Lembarki, Abderrahim. « Développement de fonctionnelles corrigées du gradient en théorie de la fonctionnelle de la densité ». Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10340.
Texte intégralRésumé :
Notre travail est consacre au developpement de nouvelles fonctionnelles corrigees du gradient de la densite pour la partie d'echange-correlation. Cette etude s'inscrit dans le formalisme de la theorie de la fonctionnelle de la densite (dft). Dans la premiere partie de ce memoire, nous rappelons les fondements theoriques des methodes hartree-fock (hf), post-hf et de la fonctionnelle de la densite. La deuxieme partie est consacree a l'etude des differentes approximations proposees ces dernieres annees pour la partie d'echange-correlation de la dft. En particulier, nous avons montre les diverses approximations utilisees pour construire ces fonctionnelles. Le developpement de nouvelles fonctionnelles corrigees par le gradient de la densite constitue la troisieme partie de ce memoire. Dans cette etude nous avons etabli une nouvelle relation entre l'energie d'echange, l'energie de correlation et l'energie cinetique. Nous en avons deduit deux nouvelles formes possibles de fonctionnelles d'echange ou de correlation, respectivement. Dans la quatrieme partie nous avons etudie plus particulierement le potentiel d'echange, dont les formulations actuelles ne satisfont pas une condition theorique, a savoir le comportement asymptotique en -1/r. Notre contribution a ete de developper un potentiel d'echange ayant ce comportement asymptotique -1/r correct lorsque r tend vers l'infini. Dans ce chapitre nous avons aussi propose un modele qui permet d'obtenir l'energie d'echange a partir du potentiel d'echange, en utilisant le theoreme du viriel. La cinquieme partie de ce memoire est consacree a des applications de ces differentes fonctionnelles a des systemes simples (h#2o, co, n#2o, h#+#3 et h#+#5). Celles-ci nous ont permis de situer la performance des calculs dft vis a vis de ceux obtenus par les methodes post-hf
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Baranek, Philippe. « Approche ab initio des propriétés dynamiques en milieu cristallin : constantes élastiques et phonons Mg2Si, transitions de phase dans KNbO3 ». Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-175.pdf.
Texte intégralRésumé :
Maitriser les mecanismes de transition de phase qui menent a la ferroelectricite est un objectif essentiel dans la domaine des materiaux laser dans la mesure ou les proprietes optiques de ces materiaux dependent fortement de la symetrie de la phase de la matrice cristalline hote. Les calculs ab initio peuvent apporter des elements utiles du point de vue de la comprehension de ces phenomenes. Dans ce contexte, ce travail propose une etude en deux parties. La premiere partie vise a tester deux methodes ab initio : le modele hartree-fock et la theorie de la fonctionnelle de la densite (dft) en les appliquant au calcul des proprietes structurales, dynamiques et elastiques du semiconducteur mg#2si. La comparaison des resultats permet de discuter les avantages et inconvenients de ces modeles, notamment concernant la prise en compte de la correlation. La seconde partie est consacree a la structure electronique et aux transitions entre les quatre phases experimentalement connues de la matrice cristalline knbo#3. Leur stabilite relative a ete analysee grace a la determination de l'hypersurface de potentiel electronique dans la direction des modes mous au point et des relaxations des atomes du modele a huit sites. Une attention particuliere a ete portee a l'evolution des proprietes dynamiques lors des transitions de phase.
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Baudouin, Lucie Coline. « Contributions à l'étude de l'équation de Schrödinger : problème inverse en domaine borné et contrôle optimal bilinéaire d'une équation de Hartree-Fock ». Versailles-St Quentin en Yvelines, 2004. http://www.theses.fr/2004VERS0006.
Texte intégralRésumé :
L'objet de cette thèse est l'étude de quelques propriétés de l'équation d'évolution de Schrödinger. On s'intéresse d'une part en domaine borné au problème inverse de la détermination d'un potentiel indépendant du temps à partir de la mesure du flux de la solution à travers une partie du bord. D'autre part, on montre l'existence d'une unique solution régulière pour l'équation de Schrödinger avec potentiel coulombien, localement singulier, et potentiel électrique non-borné, avec une méthode de directions alternées. L'existence d'une solution pour un système couplant l'équation de Hartree-Fock correspondante avec une équation de la dynamique newtonienne est ensuite prouvée. Finalement on étudie les problèmes de contrôle optimal bilinéaire concernant ces dernières équations, le contrôle de la solution étant effectué par le potentiel électrique. On démontre l'existence d'un contrôle optimal et on définit la condition d'optimalité correspondante dans les cas appropriésThis thesis deals with some properties of the time dependent Schrödinger equation. On the one hand, we study the inverse problem in a bounded domain of determining the potential from measurements of the normal derivative of the solution through a part of the boundary. On the other hand, we prove the existence of a unique solution of a Schrödinger equation with coulombian potential, locally singular, and electric unbounded potential, both depending on space and time variables. We then study the system coupling the corresponding Hartree-Fock equation with classical newtonian dynamics. Eventually, we consider bilinear optimal control problems of the solution of these last equations, the control being performed by the external electric potential. We prove the existence of optimal controls and give optimality conditions in the suitable cases
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Simenel, Cédric. « Dynamique nucléaire autour de la barrière : de la fusion à l'évaporation ». Phd thesis, Université de Caen, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003142.
Texte intégralRésumé :
Ce mémoire traite d'aspects de la dynamique nucléaire autour de la barrière. Il est montré que pour une réaction de fusion, le champ Coulombien couple le mouvement relatif des noyaux à la rotation d'un projectile déformé, et ce indépendamment de l'énergie et de la charge des noyaux. Une étude expérimentale de la réaction 6He+190Os via la spectroscopie gamma des noyaux produits a montré quant à elle que la cassure de l'6He se couplait aussi au mouvement relatif, réduisant considérablement la fusion au dessus et au voisinage de la barrière de fusion. Le chemin vers la fusion après le passage de la barrière et notamment l'équilibration des charges ont été étudiés dans le cadre de la théorie TDHF via la GDR de prééquilibre excitée dans les réactions de fusion asymétrique en N/Z. Une application à la formation de super-lourds est proposée. Enfin, des couplages entre protons et neutrons ont été mis en évidence en champ moyen avec pour principal effet une émission de protons sous-Coulombiens.
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Bertrand, Thierry. « Approximation des phases aléatoires self-consistante appliquée à un modèle schématique de la théorie des champs ». Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO10292.
Texte intégralRésumé :
L'approximation des phases aleatoires self consistante (scrpa) est une methode qui permet d'inclure dans la theorie du champ moyen des correlations dans l'etat fondamental et les etats excites. Elle a l'avantage de ne pas violer le principe de pauli, contrairement a la rpa, qui elle est basee sur l'approximation quasi bosonique ; de plus, de nombreuses applications, dans differents domaines de la physique, montrent un eventuel caractere variationnel. Ce dernier reste, cependant, a demontrer formellement. Le premier modele etudie avec la scrpa est l'oscillateur anharmonique a une dimension, dans la region ou une de ses symetries est brisee spontanement. L'energie fondamentale est fidelement reproduite par la scrpa, bien meilleure approximation que la rpa, sans aucune violation du principe variationnel de ritz ; ce qui n'est pas le cas de cette derniere. Le succes de la scrpa est le meme, pour l'energie fondamentale, dans le cas d'un modele melangeant fermions et bosons. Autour du point de transtion la scrpa corrige fortement la rpa, mais loin de cette region la correction devient negligeable, les deux approximations sont alors aussi precises l'une que l'autre. En region deformee, en approximation rpa, un mode spurieux apparait : artifice du au caractere microscopique du modele. La scrpa peut aussi reproduire ce mode d'une maniere tres precise et il coincide en fait avec une excitation dans le spectre exact.
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Kempf, Jean-Yves. « Détermination des propriétés électroniques des oxydes de métaux de transition à base de vanadium ». Nancy 1, 1995. http://www.theses.fr/1995NAN10194.
Texte intégralRésumé :
L’intercalation d'ions alcalins au sein des oxydes de métaux de transition est à la base des futures applications aux enjeux économiques et esthétiques importants. Nous proposons une étude théorique des propriétés électroniques du vanadium dans un oxyde lamellaire de basse dimensionnalité en calculs Hartree-Fock périodiques sur V2O5. Nous avons confronté nos résultats a ceux obtenus sur des oxydes à base de vanadium en milieu gazeux, l'ion décavanadate et quelques chloroalkoxydes. Les propriétés électroniques fondées sur les densités de déformation, les fonctions de localisation électronique, le potentiel électrostatique, les populations atomiques décrites au moyen d'une approche de topologie de bader, permettent une connaissance approfondie des liaisons métal-oxygène dans ces complexes. Afin de valider nos résultats théoriques, nous les avons comparés à des résultats expérimentaux, surtout de RMN
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Boutou, Véronique. « Structures et propriétés électroniques de petits agrégats de baryum nus et oxygénés ». Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10301.
Texte intégralRésumé :
La technique de vaporisation laser couplee a une analyse par spectrometrie de masse et spectroscopie laser nous ont permis d'etudier les proprietes structurelles et electroniques des petits agregats de baryum nus et oxygenes. Pour les agregats nus, nous avons etudie la transition d'une liaison non metallique pour ba#2 a la liaison metallique du solide. Les potentiels d'ionisation des ba#n (n variant de 2 a 5) mesures par ionisation laser a un photon evoluent bien selon le modele de la goutte metallique. De plus, des calculs ab ibitio (dft-lsda et hf-mp2) et semi-empiriques (hf et interaction par paires) prouveraient que la transition non metal-metal est precoce (environ dix atomes). Pour etayer cette these, divers criteres (distances internucleaires moyennes, energies de cohesion par atomes, populations de mulliken, structures proches de fragments de cristaux) sont avances. Enfin, les agregats croissent autour de la symetrie d'ordre 5 propre aux icosaedres. Le baryum reagit vivement avec l'oxygene. L'analyse des potentiels d'ionisation, determines par ionisation a un photon, d'une centaine d'agregats ba#no#m (n de 2 a 13, m de 0 a n) permet de conclure a une transition metal-isolant au cours de l'oxygenation. Pour une famille ba#no#m (n fixe), nous distinguons trois phases dans l'evolution des potentiels d'ionisation. La premiere (en dessous de 60 pour-cent d'oxygene) serait caracteristique d'un agregat metallique en surface, les atomes d'oxygene s'inserant au cur des sites tetraedriques des agregats de baryum nus. Cette interpretation est coherente avec la conservation de la structure icosaedriques des agregats nus. Pour m/n superieur a 60 pour-cent, le potentiel d'ionisation chute progressivement jusqu'a ba#no#n#-#1 (de type centre f), traduisant une evolution structurelle liee a une localisation progressive des atomes d'oxygene en surface et de la densite electronique en exces en un site de l'agregat. Le passage a un agregat stoechiometrique ba#no#n isolant s'accompagne d'une brusque croissance du potentiel d'ionisation au dela de 5 ev, valeur proche du seuil d'emission du cristal ionique bao
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Castellano, Olga. « Etudes théoriques des propriétés optiques non linéaires d'anions aromatiques et de leurs complexes organométalliques ». Angers, 2005. http://www.theses.fr/2005ANGE0029.
Texte intégralRésumé :
Les propriétés optiques (, , ) de séries des anions aromatiques de S-, , et groupes de substituant avec n = 1,2,3 anneaux benzéniques ont été étudiées utilisant la paramétrisation de MP3, Ab-initio, au niveau de Hatree-Fock, M¢ller-Plesset MP2 et MP4 et la méthode DFT au niveau B3LYP avec les ensembles de bases 6-31+G(d,p) et 6-311++G(3d,3p). Les propriétés dynamiques ont été évaluées par la méthode Hartree-Fock dépendante du temps (TDHF). La méthode d’agrégats couplés (Coupled Cluster) est utilisée seulement pour étudier les propriétés optiques de l’anion benzène thiolate. Additionnellemnt, les propiétés ONL des complexes organo-métalliques , avec M = Zn, Cd,Hg, Pb et m = 3, 4 ont été calculées au niveau de MP3. Expérimentalement, nous avons déterminé par la diffusion Hyper-Rayleigh le de quelques sels carboxylates chiraux nouvellement synthétisés, le solvant étant le méthanol et aussi le d’une série de base d’acide nucléique comme les composés uracil, thymine, adenine, cytosine et 5-fluorouracil en solutions dans l’eau. Les résultats expérimentaux ont été confrontés au calcul de la composante principale zzz associée à la réponse HRSWe study theoretically the optical properties (, , ) of a series of aromatic anions of the S-, , and substituent groups, with n = 1, 2, 3 benzene rings, by using PM3 parametrization, Ab Initio at Hartree-Fock HF, M¢ller-Plesset MP2 and MP4 levels, and DFT methods at B3LYP level with the 6-31+G(d,p) and 6-311++G(3d,3p) basis sets. The dynamic properties where also evaluated with the Time Dependent Hartree-Fock (TDHF). Coupled Clusters CC methods were used for the benzene-thiolate anion properties only. Additionally, the nonlinear properties at PM3 level of some organometallic thiolates complexes: , where M = Zn, Cd,Hg, Pb and m = 3, 4, were also studied. On the other hand, we determined using the hyper Rayleigh-Scattering HRS experimental technique of some new synthesized chiral carboxylates salts using methanol as solvent and we also measured a series of bases of nucleic acid such as uracil, thymine, adenine, cytosine and 5-fluorouracil compounds in water solutions. Also, was studied the first hyperpolarizability of para-Nitroaniline in methanol solution. The experimental results are supported by calculations of the zzz main component associated to the HRS response
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Ebran, Jean-Paul. « Description relativiste de l’état fondamental des noyaux atomiques par l’approche du champ moyen auto-cohérent, incluant la déformation et la superfluidité ». Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112352.
Texte intégralRésumé :
Le travail présenté consiste au développement d’une approche de type champ moyen auto-cohérent relativiste traitant explicitement les contributions d’échange pour la description des noyaux déformés et superfluides (approche Hartree-Fock-Bogoliubov relativiste en symétrie axiale). Le choix d’une formulation covariante n’est pas lié au besoin d’une cinématique relativiste. La physique encodée dans les symétries de Lorentz joue un rôle crucial pour la structure nucléaire et permet de décrire naturellement certaines propriétés du noyau atomique (potentiel spin-orbite, symétrie pseudo-spin, magnétisme nucléaire, mécanisme de saturation de la matière nucléaire, …). Dans ce cadre, les nucléons sont représentés par des spineurs de Dirac. Leurs interactions dans le milieu nucléaire sont décrites par l’intermédiaire de champs mésoniques effectifs. La dynamique de ces degrés de liberté est spécifiée par une densité lagrangienne phénoménologique dont les huit paramètres libres sont ajustés sur les masses d’un petit échantillon de noyaux. La minimisation du Lagrangien conduit aux équations du modèle. Le traitement explicite des contributions d’échange au champ moyen permet de générer une fonctionnelle de la densité pour l’énergie plus complète par rapport aux approches relativistes généralement employées (Relativistic Mean Field). Il permet en outre l’introduction du pion générant une contribution tenseur à l’échelle du champ moyen. L’approche ainsi développée est employée pour la description des isotopes des carbones, néons et magnésiumsThe present work deals with the development of a relativistic Hartree-Fock-Bogoliubov approach in axial symmetry (RHFBz). The relevance of a covariant framework is not imposed by the need for relativistic nuclear kinematics. Rather, it is linked to the physics encoded in the Lorentz symmetries. Some nuclear properties naturally emerge in a relativistic approach: spin-orbit potential, pseudo-spin symmetry, nuclear magnetism, saturation mechanism od nuclear matter … Nucleons are treated as Dirac spinor while their in-medium interactions are described through the exchange of effective meson fields. The dynamics of these degrees od freedom is specified by a phenomenological Lagrangian. Its minimization leads to the model equations. The exact treatment of the exchange terms allows to construct a more complete energy density functional in comparison to those involved in RMF (relativistic mean field). It also allows to include the pion degree of freedom, which contributes to the tensor force. The RHFBz approach is illustrated through the description of carbon, neon and magnesium isotopes
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Voisin, Christophe. « Contribution au calcul du terme d'induction dans les potentiels d'interactions moléculaires pour la modélisation des polypeptides ». Nancy 1, 1991. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00175114.
Texte intégralRésumé :
Ce mémoire devrait contribuer à une meilleure évaluation du terme d'induction dans la théorie des interactions moléculaires, pour des systèmes d'intérêt biologique. Il comprend une étude relativement précise des polarisabilités statiques moléculaires multipolaires, ainsi que plusieurs essais visant à localiser ces grandeurs lors d'un processus de décomposition en lots d'incréments atomiques. Les parties 1-2 contiennent les développements théoriques indispensables à une interprétation rationnelle des résultats. La troisième partie correspond à la mise au point d'un protocole pour le calcul des polarisabilités statiques moléculaires, et la suivante en expose les applications. La dernière partie est consacrée à la décomposition des polarisabilités moléculaires en lots d'incréments atomiques et conduit naturellement à une vérification a posteriori des hypothèses de transferabilité. L'annexe de ce travail contient essentiellement une liste des bases de fonctions gaussiennes; ainsi qu'une description sommaire du logiciel utilise à la décomposition des polarisabilités moléculaires
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Sieja, Kamila. « Extended approach to correlations beyond mean-field in atomic nuclei ». Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13352.
Texte intégralRésumé :
Récemment avec les nouvelles possibilités d'études expérimentales de noyaux exotiques riches en proton, un regain d'intérêt s'est porté sur la problématique des corrélations d'appariement proton-neutron. Ce travail a pour but l'étude des corrélations au delà du champ moyen et en particulier du pairing proton-neutron isoscalaire et isovecteur pour différents isotopes de Germanium N ~ Z. Nous avons d'abord traité l'approche BCS classique avec l'approximation Lipkin-Nogami (LN) de projection sur le bon nombre de particules en utilisant une interaction résiduelle de type contact. Ensuite dans une approche appelée Higher Tamm-Dancoff Approximation (HTDA) les corrélations proton-neutron ont été traitées en conservant explicitement le nombre de particules. Dans les deux cas, nous avons développé les codes numériques correspondants pour traiter les couplages proton-neutron. Les résultats des applications numériques pour quelques noyaux sont discutés et comparés dans les deux approches BCS (LN) et HTDA avec pairing isoscalaire et isovecteur. Nous avons montré que les deux approches donnent une description semblable des corrélations du fondamental mais que la méthode HTDA est plus efficace dans le régime de faible pairing. Nous avons mis en évidence le rôle crucial de la conservation du nombre de particules pour la description des corrélations d'appariement proton-neutron. La prise en compte du pairing T = 0 génère une énergie de liaison supplémentaire pour les noyaux N = Z contribuant au terme d'énergie de Wigner.
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Chabanat, Eric. « Interactions effectives pour des conditions extrêmes d'isospin ». Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10016.
Texte intégralRésumé :
Un des principaux axe de recherche en physique nucleaire est l'etude des noyaux dans des conditions extremes en spin et isospin. Les outils les plus performants pour des predictions theoriques dans ce domaine sont les methodes microscopiques de type champ moyen, parmi lesquelles la methode hartree-fock basee sur l'approximation de particules independantes. L'ingredient fondamental de ce type d'approche theorique est l'interaction nucleon-nucleon effective representant la force nucleon-nucleon dans le noyau. La tendance actuelle etant d'etudier des noyaux toujours plus loin de la vallee de stabilite, il est necessaire de remettre en cause la validite des differentes interactions effectives utilisees jusqu'a present. Ce travail constitue une etude sur le moyen de construire une nouvelle interaction effective de type skyrme permettant d'effectuer des predictions theoriques sur les proprietes des noyaux loin de la vallee de stabilite. Il s'agit alors de realiser une etude complete de la matiere nucleaire infinie, symetrique et asymetrique jusqu'a la matiere composee exclusivement de neutrons. On montre dans ce cadre que le coefficient d'asymetrie, considere jusqu'alors comme la grandeur permettant de fixer les proprietes d'isospin d'une force effective, ne suffit pas pour decrire correctement des etats tres exotiques en isospin. Un nouveau type de contrainte est presente pour mieux explorer ce degre de liberte: l'equation d'etat de la matiere de neutrons. Il s'agit d'inclure dans la construction de la force effective cette equation d'etat, tiree d'un modele theorique pour lequel la description des rayons et masses des etoiles a neutrons est en bon accord avec les observations experimentales. On peut ainsi esperer construire des interactions de skyrme donnant des proprietes realistes des etats fondamentaux des noyaux tres riches en neutrons
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Berger, Jean François. « Approche microscopique auto-consistante des processus nucléaires collectifs de grande amplitude à basse énergie : application à la diffusion d'ions lourds et à la fission ». Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112268.
Texte intégralRésumé :
Nous exposons un cadre théorique et des techniques numériques permettant de décrire les phénomènes collectifs de grande amplitude et de basse énergie dans les noyaux à partir de la seule donnée de l’interaction effective entre les nucléons. La méthode consiste à analyser les propriétés collectives du système étudié à l’aide de la théorie de Hartree-Fock-Bogolyubov complète et différents types de contraintes agissant comme des champs extérieurs. La dynamique collective est déduite de l’approche auto-consistante dans un formalisme entièrement quantique fondé sur la prescription de la Coordonnée Génératrice et l’approximation adiabatique. Grâce à cette procédure, les effets de structure nucléaire, notamment l’influence des corrélations d’appariement sur la dynamique collective sont intégrés d’une façon complètement microscopique et auto-consistante. Les applications présentées sont réalisées avec l’interaction D1 de GOGNY. La paramétrisation très générale de cette force, en particulier sa portée finie, permet de reproduire quantitativement la plupart des propriétés nucléaires connues, y compris celles liées à l’appariement. Nous étudions d’abord la réaction ¹²C + ¹²C au voisinage du seuil. La position des deux premières résonances O⁺ est en bon accord avec l’expérience. Leur analyse montre qu’elles ne proviennent pas de la formation d’un état ¹²C + ¹²C quasi-moléculaire. Nous appliquons ensuite notre approche à la fission du ²⁴⁰Pu. Des surfaces d’énergie potentielle en fonction de l’élongation, de l’asymétrie droite-gauche et de la striction du noyau sont présentées. Les principales caractéristiques connues de ces surfaces, notamment les hauteurs de barrières de fission, sont correctement reproduites. Une interprétation du mécanisme de la scission est des évènements de fission froide est proposée. Un calcul dynamique tenant compte des variations du tenseur d’inertie collective confirme cette interprétation et montre que l’évolution du noyau entre point selle et scission peut être décrite à l’approximation adiabatiqueA theoretical framework and numerical techniques allowing to describe low energy, large amplitude collective phenomena in nuclei from the only data of the nuclear effective interaction is presented. In this method, the collective properties of the system are analyzed with the help of the full Hartree-Fock-Bogolyubov theory and different kinds of constraints acting as external fields. The collective dynamics is then deduced from the self-consistent approach in a completely quantum-mechanical formalism based on the Generator Coordinate prescription and the adiabatic approximation. With this procedure, nuclear structure effects, in particular the influence of pairing correlations on the collective dynamics, are incorporated in a completely microscopic and self-constent way. The applications we present use GOGNY’S D1 effective interaction. Due to the very general parametrization of this force – in particular, its finite range – most known nuclear properties, including those associated to pairing, can be reproduced quantitatively. The ¹²C + ¹²C reaction at low energy is first studied. The position of the two first 0⁺ resonances is consistent with experimental data. The analysis of the wave functions shows that these resonances do not arise from a quasi-molecular ¹²C - ¹²C state. Our approach is then applied to the fission of ²⁴⁰Pu. Potential energy surfaces as functions of elongation, left-right asymmetry and necking-in are displayed. The main known characteristics of these surfaces, in particular fission barrier heights appear to be correctly reproduced. An interpretation for the mechanism of scission and for cold fission events is proposed. A dynamical calculation taking into account the variations of the collective inertia confirms this interpretation and shows that the nuclear evolution between saddle and scissions can be described using the adiabatic approximation
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Olbratowski, Przemyslaw. « Chiral and magnetic rotation in atomic nuclei studied within self-consistent mean-field methods ». Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007048.
Texte intégralRésumé :
Currently, one application of the mean-field methods in nuclear physics is the investigation of exotic nuclear symmetries. This is related, in particular, to the study of nuclear rotation about an axis tilted with respect to the principal axes of the mass distribution in the Tilted-Axis Cranking (TAC) model. The present work presents one of the first TAC calculations performed within fully self-consistent methods. The Hartree-Fock method with the Skyrme effective two-body interaction has been used. A computer code has been developed that allows for the breaking of all spatial symmetries of the solution. As a first application, calculations for the magnetic bands in 142Gd and for the chiral bands in 130Cs, 132La, 134Pr, and 136Pm have been carried out. The appearance of those bands is due to a new mechanism of breaking the spherical symmetry and to the spontaneous breaking of the chiral symmetry, respectively. The self-consistent solutions for 142Gd confirm the important role of the shears mechanism in generating the total angular momentum. However, the agreement with experimental data is not satisfactory, probably due to the lack of the pairing correlations in the calculations or to the possibly overestimated deformation. The results obtained for 132La constitute the first fully self-consistent proof that the nuclear rotation can attain a chiral character. It has been shown that the chiral rotation can only exist above a certain critical angular frequency. It has also been checked that the terms of the Skyrme mean field odd under the time reversal have no qualitative influence on the results.
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Faes, Jean-Baptiste. « Utilisation d'une interaction nucléon-nucléon de portée finie dans le formalisme du modèle en couches avec couplage aux états du continuum ». Caen, 2007. http://www.theses.fr/2007CAEN2010.
Texte intégralRésumé :
L’unification entre structure et réaction a toujours été un grand défi de la physique nucléaire. L’extrême complexité rencontrée dans la description des systèmes quantiques finis a en effet mené la théorie nucléaire à dissocier ces deux approches. Une voie possible pour les réconcilier est le modèle en couches avec couplage aux états du continuum. Jusqu’alors, les applications numériques reposant sur ce modèle utilisaient un puits de potentiel local pour générer la base individuelle et une interaction résiduelle schématique de portée nulle pour les couplages au continuum. Nous avons développé le formalisme du modèle en couches avec couplage aux états du continuum avec une interaction nucléon-nucléon de portée finie. Nous avons ensuite généralisé le formalisme de manière à prendre en compte un nombre arbitraire de particules dans un état de diffusion. Le grand avantage de cette approche réside dans le fait que la même interaction est utilisée pour la construction de la base individuelle et pour le couplage aux états du continuum. Nous avons donc posé les bases nécessaires à un calcul ab initio, le but étant de dériver le champ moyen, les mélanges de configurations et le couplage aux états du continuum à partir de la seule interaction nucléon-nucléon dans le vide. Nous avons effectué une première application réaliste en calculant le spectre d’isotopes du fluor et les déphasages de difusion élastique 16O(p, p)16OThe unification of nuclear structure and nuclear reactions was always a great challenge of nuclear physics. Extreme complexity of finite quantum systems lead in the past to a separate development of nuclear structure and nuclear reactions. A unified description of both fields is possible within the continuum shell model. All previous applications of this model used the finite depth local potential to generate the single-particle basis, and the zero-range residual interaction. In the thesis, we have deveoped the continuum shell model formalism for a finite-range nucleon-nucleon interaction and an arbitrary number of nucleons in scattering continuum. The great advantage of the present formulation is the same two-body interaction used both to generate the single-particle basis and to describe couplings to the continuum states. This formulation opens the possibility for an ab initio continuum shell model studies with the single nucleon-nucleon interaction generating the nuclear mean field, the configuration mixing and the coupling to the scattering continuum. First realistic applications of the above model has been shown for spectra of fluorine isotopes and elastic phase-shifts in the reaction 16O(p, p)16O
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Dao, Duy Duc. « Approximation de Hartree-Fock pour les noyaux déformés avec un potentiel général à 2-corps et corrélations d'appariement avec une interaction résiduelle cohérente ». Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0245.
Texte intégralRésumé :
Dans ce travail, nous avons étudié l'approximation Hartree-Fock (HF) dans l'espace implusion de façon adaptée à la description des noyaux déformés avec un potentiel nucléon-nucléon (NN) général. La structure d'un tel potentiel a été étudiée à partir de ses symétries et sa construction a été réalisée dans une représentation tensorielle séparable des opérateurs d'impulsion-spin-isospin. En plus, pour traiter des interactions à basse impulsion, nous avons également mis en oeuvre l'approche du groupe de renormalisation par transformation de similarité du potentiel NN. Plusieurs représentations en impulsion ont été étudiées: l'onde plane, l'onde partielle et l'onde plane confinée. L'implémentation numérique de l'approche HF a été validée par comparaison avec un code HF-Skyrme en base d'oscillateur harmonique. Nous avons trouvé que la base d'onde plane confinée offre le plus d'avantages: flexibilité dans le choix du groupe de symétrie auto-cohérente, facilité dans le calcul des éléments de matrice de l'interaction (nucléaire, Coulombienne et la correction cinétique du centre de masse), optimisation des ressources (temps et mémoire). Elle fait intervenir deux paramètres : la taille de boîte de confinement (cube) et la coupure sur l'impulsion individuelle. Nous avons montré que cette coupure a un lien direct avec la coupure d'impulsion de l'interaction et que la taille de boîte est essentiellement liée à celle du noyau. Des calculs de propriétés globales du noyau ont été effectués dans des noyaux magiques et déformés dans le région de masse A < 100 avec divers potentiels récemment dévéloppés. A partir de la solution HF obtenue, les corrélations d'appariement ont été étudiées avec l'interaction résiduelle issue du potentiel NN dans le formalisme HTDA (Highly Truncated Diagonalization Approach). En particulier, la question de la convergence en fonction de l'espace du modèle a été abordéeIn this work, we have developed the Hartree-Fock (HF) approximation in momentum space for deformed nuclei with a general nucleon-nucleon (NN) potential. The structure of such a potential has been investigated in momentum space from its symmetries. Its constructions has been realized in a tensorial separable momentum-spin-isospin representation. Moreover, to treat low-momentum interactions, we have implemented the Similarity Renormalization Group approach. Three momentum representations have been studied: the plane-wave, the partial-wave and the confined plane-wave. The numerical implementation has been validated against an existing HF-Skyrme code in the harmonic oscillator basis. We have found that the confined plane-wave basis provides many advantages over the two others, namely: flexible construction of symmetry-adapted bases, efficient calculation of matrix elements (nuclear, Coulomb and center of mass kinetic correction) and optimization in ressources (time and memory). This basis is characterized by two parameters: the confinement box size (cube) which can be essentially related to the nuclear radius and a single-particle momentum cut-off which is directly linked to the cut-off in relative momentum of the interaction. Bulk properties of some spherical and deformed even-even nuclei in the mass region A < 100 have been calculated with recently developed NN potentials. The resulting residual interaction has been derived to study pairing correlations within the Highly Truncated Diagonalization Approach (HTDA). In particular, the question of the convergence with the model space has been addressed
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Fau, Amélie. « Finite Element Approach of Electronic Structures ». Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00997398.
Texte intégralRésumé :
Since performances of experimental and numerical tools have been largely improved, mechanics of materials can explore smaller and smaller scales. Thus, a better comprehension, or even a prediction, of local phenomena associated with macroscopic deformations are hoped. This dissertation focuses on the smallest scale involved in mechanical behavior of materials, i.e. interactions between nuclei due to electrons behavior and especially to valence electrons. The originality of this work is setting up the finite element method as numerical tool to solve this problem. This approach largely used to solve structural mechanics problems provides powerful numerical tools to tackle electronic structures. The Hartree-Fock and post-Hartree-Fock models are employed, and mechanical properties of electronic structures are estimated. These estimates are based on a set of approximations of both model and numerical origins. Error estimates are proposed to analyze the accuracy of the results.
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Massot, Élisabeth. « Description relativiste chirale de la matière nucléaire incluant des effets de confinement du nucléon ». Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10128/document.
Texte intégralRésumé :
Le but de cette thèse est de construire un modèle décrivant la matière nucléaire symétrique et asymétrique dans une approche relativiste incluant des effets de la chromodynamique quantique, en particulier la symétrie chirale et le confinement. Le système considéré est une assemblée de nucléons en interaction {\it via} l'échange de mésons. L'attraction est assurée par la présence d'un champ scalaire invariant chiral lié aux fluctuations du condensat de quarks. La saturation est obtenue après ajout de la réponse scalaire nucléo- nique liée à la sous-structure en quarks du nucléon. Les paramètres liés au secteur scalaire de l'interaction et au confinement des quarks dans le nucléon sont estimés à partir de données sur réseau. Le reste des paramètres est contraint autant que possible par la phénoménologie hadronique. Le modèle n'est ainsi quasiment pas ajustable, le fait qu'il donne de si bons résultats constitue l'originalité de ce travail de thèse. Dans un premier temps, nous avons choisi de travailler à l'approximation de champ moyen dans le schéma Hartree--Fock. La propagation du champ scalaire dans les termes de Fock conduit à des effets de réarrangement qui permettent de satisfaire le théorème de Hugenhotz--Van Hove. Nous soulignons également le rôle du terme tenseur du $\rho$ dans l'énergie d'asymétrie ainsi que dans la dépendance en isospin de la masse effective de Landau. Enfin, nous donnons l'équation d'état des étoiles à neutrons prédite par ce modèle. Dans un deuxième temps, nous avons décidé d'inclure des effets au-delà du champ moyen en incluant l'énergie de corrélation due aux boucles de pions. Un ingrédient important est l'introduction d'un paramètre de Landau--Migdal contrôlant les interactions à courte portée. L'énergie de corrélation améliore la description des propriétés de la matière nucléaire au niveau du point de saturationThis work aims at constructing a model for symmetric and asymmetric nuclear matter in a relativistic approach including effects from quantum chromodynamics, in particular chiral symmetry and confinement. We consider an assembly of nucleons interacting via meson exchange. The attraction is due to a chiral invariant scalar field associated with the fluctuations of the chiral condensate. The inclusion of scalar nucleonic effects due to the quark substructure of the nucleon ensures the saturation to occur. The parameters corresponding to the scalar sector of the interaction and to the quarks confinement in the nucleon are obtained from lattice calculations. The rest of the parameters are obtained as much as possible by hadron phenomenology. With such constrained inputs, the results are nevertheless very good: this constitutes the originality of this work. In one part, we chood to work at the mean-field level in the Hartree--Fock scheme. The propagation of the scalar field in the Hartree-Fock terms induce some rearrangement effects which play an essential role in the Hugenhotz--Van hove theorem. We discuss also the role of the tensor part of the $\rho$ interaction in the symmetry energy and the isospin dependance of the Landau effective mass. Then, in the idea to enlarge this work to neutron stars, we give the equation of state predicted by our model. The last step corresponds to the introduction of effects after the mean-field including the correlation energy due to pion loops. An important ingredient is the Landau-Migdal parameter controling short range interactions. The correlation energy enhances the description of the saturation point of nuclear matter
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David, Grégoire. « Décomposition de l'intéraction d'échange magnétique par l'approche à brisure de symétrie : théorie et applications ». Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0536.
Texte intégralRésumé :
Les travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur la méthode de décomposition de l'interaction d'échange (J) entre les centres magnétiques d'une molécule portant des électrons célibataires par l'approche à brisure de symétrie. Le but de cette méthode est d'extraire à l'aide des calculs non-restreints les différentes contributions physiques au couplage magnétique : l'échange direct (J₀) entre les orbitales magnétiques, l'échange cinétique (ΔJ_{KE}) permettant la délocalisation des orbitales magnétiques et la polarisation des orbitales de cœur (ΔJ_{CP}). La première partie de ce travail est consacrée à la théorie de la méthode de décomposition dans le cas le plus simple de deux électrons dans deux centres magnétiques d'un système centro-symétrique. La physique des contributions est expliquée en lien avec la présentation des outils méthodologiques et théoriques utilisés dans cette approche. La deuxième partie de cette thèse concerne l'implémentation de cette méthode dans le logiciel Orca et son application à des systèmes non-centrosymétriques. La dernière partie de ces travaux porte sur les développements méthodologiques que j'ai pu mener au cours de ces trois années de thèse. Une nouvelle approche permettant d'extraire la contribution de polarisation en spin est présentée. De plus, une proposition de généralisation de la décomposition de l'interaction d'échange magnétique basée sur la théorie des hamiltoniens effectifs est discutée. Un effort particulier a été porté sur l'explication et la signification physique de l'approche à brisure de symétrie dans le formalisme Hartree-Fock et la théorie de la fonctionnelle de la densitéThis work is focused on the decomposition of the magnetic exchange coupling (J) between magnetic centers in the broken-symmetry approach. The purpose of this method is to extract from unrestricted calculations the different contributions to the magnetic coupling: the direct exchange (J₀) between the magnetic orbitals, the kinetic exchange interaction (ΔJ_{KE}) allowing the delocalization of the magnetic orbitals and the core polarization (ΔJ_{CP}) of non-magnetic electrons. The first part of this thesis is centered on the theory of the decomposition method in the simplest case of a centro-symmetric system with two electrons in two magnetic centers. The physical meaning is explained in relation with methodological and theoretical tools used in this approach. The second part presents the implementation of the method in the Orca package and its application to non centro-symmetric systems. In particular, this application highlights the interest of a such automatic method in standard quantum package. The last part of this work is focused on the methodological developments carried out during these three years. An innovative method avoiding the spin contamination problem is presented to extract the spin polarization effects. Furthermore, a generalization of the decomposition of J to more complicated systems with more than two electrons in two magnetic centers is discussed. Special attention was given to the explanation and physical meaning of broken symmetry approach in Hartree-Fock and Density Functional Theory
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Ducoin, Camille. « Rôle de l'isospin dans la transition de phase liquide-gaz de la matière nucléaire ». Caen, 2006. http://www.theses.fr/2006CAEN2028.
Texte intégralRésumé :
La matière nucléaire présente une transition de phase du type liquide-gaz. Ce caractère bien connu est dû au profil de l’interaction nucléaire (attractive a moyenne portée et répulsive à courte portée). Ainsi, la thermodynamique de la matière nucléaire symétrique est analogue à celle d’un fluide de Van der Waals. L’étude se révèle plus complexe dans le cas de la matière asymétrique, composée de neutrons et protons en proportion arbitraire. L’isospin, qui distingue les deux constituants, donne une mesure de cette proportion. Dans l’étude de la matière asymétrique, il s’agit d’un degré de liberté supplémentaire, ajoutant une dimension à l’espace des observables à considérer. La transition liquide-gaz nucléaire est associée au phénomène de multi-fragmentation observé dans les collisions d’ions lourds, ainsi qu’à la physique des étoiles compactes : les systèmes concernés sont riches en neutrons, donc affectés par le degré de liberté d’isospin. Le travail présenté ici est une étude théorique des effets d’isospin apparaissant dans la transition liquide-gaz de la matière nucléaire asymétrique. Une approche de champ moyen est employée, avec une interaction nucléaire effective de type Skyrme. Nous démontrons la présence d’une transition du premier ordre pour la matière asymétrique, et étudions le phénomène de distillation d’isospin qui l’accompagne. Le cas d’une séparation de phase à l’équilibre thermodynamique est comparé à celui d’une décomposition spinodale. Les effets de taille finie sont abordés, ainsi que l’influence du gaz d’électrons présent dans le contexte astrophysiqueNuclear matter presents a phase transition of the liquid-gas type. This well-known feature is due to the nuclear interaction profile (mean-range attractive, short-range repulsive). Symmetric nuclear matter thermodynamics is thus analogous to that of a Van der Waals fluid. The study shows up to be more complex in the case of asymmetric matter, composed of neutrons and protons in an arbitrary proportion. Isospin, which distinguishes both constituents, gives a measure of this proportion. Studying asymmetric matter, isospin is an additional degree of freedom, which means one more dimension to consider in the space of observables. The nuclear liquid-gas transition is associated with the multi-fragmentation phenomenon observed in heavy-ion collisions, and to compact-star physics : the involved systems are neutron rich, so they are affected by the isospin degree of freedom. The present work is a theoretical study of isospin effects which appear in the asymmetric-nuclear-matter liquid-gas phase transition. A mean-field approach is used, with a Skyrme nuclear effective interaction. We demonstrate the presence of a first-order phase transition for asymmetric matter, and study the isospin distillation phenomenon associated with this transition. The case of phase separation at thermodynamic equilibrium is compared to spinodal decomposition. Finite size effects are addressed, as well as the influence of the electron gas which is present in the astrophysical context
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David, Grégoire. « Décomposition de l'intéraction d'échange magnétique par l'approche à brisure de symétrie : théorie et applications ». Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0536/document.
Texte intégralRésumé :
Les travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur la méthode de décomposition de l'interaction d'échange ($J$) entre les centres magnétiques d'une molécule portant des électrons célibataires par l'approche à brisure de symétrie. Le but de cette méthode est d'extraire à l'aide des calculs non-restreints les différentes contributions physiques au couplage magnétique : l'échange direct ($J_0$) entre les orbitales magnétiques, l'échange cinétique ($\Delta J_{KE}$) permettant la délocalisation des orbitales magnétiques et la polarisation des orbitales de cœur ($\Delta J_{CP}$). La première partie de ce travail est consacrée à la théorie de la méthode de décomposition dans le cas le plus simple de deux électrons dans deux centres magnétiques d'un système centro-symétrique. La physique des contributions est expliquée en lien avec la présentation des outils méthodologiques et théoriques utilisés dans cette approche. La deuxième partie de cette thèse concerne l'implémentation de cette méthode dans le logiciel Orca et son application à des systèmes non-centrosymétriques. La dernière partie de ces travaux porte sur les développements méthodologiques que j'ai pu mener au cours de ces trois années de thèse. Une nouvelle approche permettant d'extraire la contribution de polarisation en spin est présentée. De plus, une proposition de généralisation de la décomposition de l'interaction d'échange magnétique basée sur la théorie des hamiltoniens effectifs est discutée. Un effort particulier a été porté sur l'explication et la signification physique de l'approche à brisure de symétrie dans le formalisme Hartree-Fock et la théorie de la fonctionnelle de la densitéThis work is focused on the decomposition of the magnetic exchange coupling ($J$) between magnetic centers in the broken-symmetry approach. The purpose of this method is to extract from unrestricted calculations the different contributions to the magnetic coupling: the direct exchange ($J_0$) between the magnetic orbitals, the kinetic exchange interaction ($\Delta J_{KE}$) allowing the delocalization of the magnetic orbitals and the core polarization ($\Delta J_{CP}$) of non-magnetic electrons. The first part of this thesis is centered on the theory of the decomposition method in the simplest case of a centro-symmetric system with two electrons in two magnetic centers. The physical meaning is explained in relation with methodological and theoretical tools used in this approach. The second part presents the implementation of the method in the Orca package and its application to non centro-symmetric systems. In particular, this application highlights the interest of a such automatic method in standard quantum package. The last part of this work is focused on the methodological developments carried out during these three years. An innovative method avoiding the spin contamination problem is presented to extract the spin polarization effects. Furthermore, a generalization of the decomposition of $J$ to more complicated systems with more than two electrons in two magnetic centers is discussed. Special attention was given to the explanation and physical meaning of broken symmetry approach in Hartree-Fock and Density Functional Theory
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Cancès, Eric. « Simulation moléculaire et effets d'environnement - Une perspective mathématique et numérique ». Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 1998. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000101.
Texte intégralRésumé :
CETTE THESE RASSEMBLE DIVERSES CONTRIBUTIONS MATHEMATIQUES ET NUMERIQUES A LA CHIMIE QUANTIQUE. LE CHAPITRE 1 EST CONSACRE A UNE PRESENTATION DE L'ESPRIT ET DES MODELES DE LA CHIMIE QUANTIQUE. LE CHAPITRE 2 TRAITE DE LA CONVERGENCE D'ALGORITHMES POUR LA RESOLUTION DES EQUATIONS DE HARTREE-FOCK. LES CHAPITRES SUIVANTS PORTENT SUR DES PROBLEMES SPECIFIQUES AUX SYSTEMES MOLECULAIRES IN SITU, C'EST-A-DIRE EN INTERACTION AVEC UN ENVIRONNEMENT EXTERIEUR. UNE PREMIERE APPROCHE POUR SIMULER LES EFFETS D'ENVIRONNEMENT CONSISTE A TRAITER L'INTERACTION ENTRE LE SYSTEME MOLECULAIRE ET LE MILIEU EXTERIEUR COMME UNE PERTURBATION. AU CHAPITRE 3, ON ETEND LA THEORIE DES PERTURBATIONS DES OPERATEURS LINEAIRES AU CADRE NON LINEAIRE DU MODELE DE HARTREE-FOCK. L'INTERACTION D'UN SYSTEME MOLECULAIRE AVEC UN ENVIRONNEMENT EST SOUVENT UN PROCESSUS DYNAMIQUE. C'EST LE CAS BIEN EVIDEMMENT DES QU'ON ETUDIE UNE REACTION CHIMIQUE. LE CHAPITRE 4 CONSISTE EN L'ANALYSE MATHEMATIQUE D'UNE DES APPROXIMATIONS DE L'EQUATION DE SCHODINGER DEPENDANT DU TEMPS QUI DECRIT LA DYNAMIQUE DU SYSTEME : LE MODELE DE HARTREE-FOCK NON ADIABATIQUE. LA QUASI-TOTALITE DES REACTIONS CHIMIQUES INTERESSANT L'INDUSTRIE OU LES SCIENCES DE LA VIE SE DEROULENT EN PHASE LIQUIDE, OU LES EFFETS DE SOLVANTS JOUENT UN ROLE DETERMINANT. LES CHAPITRES 5, 6 ET 7 CONCERNENT LA RESOLUTION NUMERIQUE DES MODELES DE CONTINUUM QUI SONT LES MODELES DE SOLVATATION OFFRANT A L'HEURE ACTUELLE LE MEILLEUR COMPROMIS ENTRE QUALITE DES RESULTATS ET TEMPS DE CALCUL.
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Farizon, Michel. « Agrégats d'hydrogène - Structure et interaction avec des cibles solides ». Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795192.
Texte intégral
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Hasnaoui, Karim. « Transition de phase et frustration en physique nucléaire et astrophysique ». Phd thesis, Université de Caen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00337606.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse se propose d'étudier la thermodynamique de la matière nucléaire qui constitue l'écorce des proto-étoiles et étoiles à neutrons. Une connaissance détaillée des propriétés thermodynamiques de la matière d'étoile est nécessaire afin d'améliorer la compréhension des phénomènes physiques impliqués dans le refroidissement des proto-étoiles, et dans la formation de supernovae de type II. L'un des objectifs fondamentaux est d'extraire le diagramme des phase de la matière d'étoile afin de déterminer si celui-ci présente des instabilités et/ou des points critiques. Le travail présenté ici se divise en deux parties, une première portant sur des approches classiques, et une seconde sur une approche quantique. Les approches classiques sont basées sur le modèle d'Ising et le groupe de renormalisation. Elles vont nous permettre d'obtenir des informations qualitatives sur la phénoménologie des transitions de phase de la matière d'étoile, et de discuter l'influence de la frustration Coulombienne sur le diagramme des phases. L'approche quantique est basée sur un modèle de dynamique moléculaire fermionique que nous avons dérivé à partir du formalisme de la fonctionnelle de la densité, et implémenté numériquement avec des forces de Skyrme optimisée pour la matière riche en neutrons. Le travail de cette thèse montre des premières applications à l'étude thermodynamique de systèmes finis, et à des calculs de structure nucléaire pour des noyaux légers. Nous proposerons également une ébauche du formalisme qui permettra à terme de traiter numériquement le problème quantique de la matière infinie d'étoile à l'aide du modèle de dynamique moléculaire.
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Bounthong, Bounseng. « Calculs microscopiques pour les noyaux exotiques de masse moyenne et lourde ». Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAE046/document.
Texte intégralRésumé :
Nous présentons une approche alternative aux diagonalisations exactes de calculs en modèles en couches pour l'étude microscopique de la structure nucléaire. Nous avons tout d'abord minimisé l'énergie totale du système par la résolution des équations Hartree-Fock dans la base définie par l'espace de valence du modèle en couches. Nous avons finalisé la mise au point de ce programme par comparaison des résultats avec les solutions de problèmes solubles analytiquement comme ceux d'un hamiltonien SU(3) ou par comparaison avec des diagonalisations exactes du modèle en couches. Ensuite, nous avons mis au point des procédures pour l'obtention de ces mêmes calculs avec contraintes pour une description complète de la surface d'énergie potentielle d'un noyau donné en fonction des degrés de liberté Q20 et Q22. La restauration du moment angulaire par méthode de projections a permis d'obtenir les spectres des noyaux rotationnels dans le cas axial et dans le cas triaxial. Enfin, la méthode des coordonnées génératrices a permis le mélange de ces déterminants de Slater non orthogonaux. Parmi les différentes applications, nous avons pu décrire les noyaux déformés le long de la ligne N=Z autour du80Zr ou un nouvel îlot d'inversion à N=50We present an alternative approach to shell diagonalizations for microscopic description of nuclear structure. First we minimized the total system energy solving the Hartree-Fock equations within the shell model valence space. The results are compared with exact shell model diagonalization and an exact soluble SU(3) hamiltonian. Then, we developed procedures to obtain the same of type calculations with constrained conditions on the quadrupole degrees of freedom to obtain the full potential energy surfaces. The angular momentum restauration was obtained through projection method to generate rotionnal spectra of nuclei in both axial and triaxial cases. Finally the generate coordinate method was applied to mix several of these non-orthogonal Slater determinants. Among several applications we managed to describe deformed nuclei along the N=Z line around 80Zr or a new island of deformation at N=50. Finally, a first application in the superheavy region predicts a spherical gap for the Z=114, N=184 isotope
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Bonneau, Ludovic. « Fission des noyaux lourds : étude microscopique des barrières de fission et du moment angulaire des fragments ». Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005374.
Texte intégral
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Sayede, Adlane D. « Étude du comportement structural, électronique, catalytique et électrochimique des oxydes d'intercalation (V2O5, MoO3, WO3 et ReO3) par des méthodes du premier principe ». Artois, 2003. http://www.theses.fr/2003ARTO0404.
Texte intégralRésumé :
Ce travail concercne la détermination des propriétés structurales, électroniques, catalytiques et électrochimiques d'une classe d'oxydes d'intercalation (le pentoxyde de vanadium (V2O5), le trioxyde de molybdène (MoO3), le trioxyde de tungstène (WO3) et le trioxyde de rhénium (ReO3)). Deux méthodes de calcul dites du premier principe ont été utilisées : la méthode Hartree-Fock (HF) et la méthode des ondes planes augmentées linéairement (LPAW). Ces deux méthodes nous ont permis d'optimiser les résultats relatifs à chaque propriété étudiée. Les oxydes possèdent des liaisons à caractère ionocovalent que ce soit au niveau des structures volumiques ou surfaciques. Les oxygènes de surface de V2O5 et MoO3 se comportent comme des espèces chimiquement distinctes offrant ainsi une activité catalytique intéressante. L'adsorption de l'hydrogène par exemple se fait préférablement sur les oxygènes molybdenyls sur la surface (100) de alpha-MoO3. L'effet de l'intercalation du lithium sur la surface de V2O5 a été abordé. L'alcalin cède sa charge à la surface en modifiant légèrement les propriétés électronique et structurale de cette même surface. L'étude de l'intercalation d'alcalin tels le lithium, le sodium et le potassium dans les oxydes du type ReO3 montre que ces derniers modifient les propriétés structurales, électroniques et électrochimiques de ces matrériauxThis work concerns the determination of the structural, electronic, catalytic and electrochemical properties of a class of intercalation oxides (the pentoxyde of vanadium (V2O5), the trioxyde of molybdenum (MoO3), the trioxyde of tungsten (WO3) and the trioxyde of rhenium (ReO3)). In this goal we have used two first principle calculation methods : the Hartree-Fock (HF) method and the linear augmented planes wave (LAPW) method. These two methods allowed us to optimize the results relative to every studied property. The studied have an ionocovalent character on the bulk and surface level. Surface oxygens of V2O5 and MoO3 behave as species chemically distinct so offering an interesting catalytic activity. The adsorption of the hydrogens for example preferably takes place on molybdenyls oxygens on the surface (100) of alpha-MoO3. The effect of the insertion of the lithium on the surface of V2O5 was approached and shown that lithium ions yield its charge to the surface, which gives slightly modified electronic and structural properties. Intercalation of alkaline such lithium, sodium and potassium in ReO3 type oxides shows a modification of the structural, electronic and electrochemical properties of these oxides
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Levitt, Antoine. « Etude théorique et numérique de modèles non linéaires en mécanique quantique ». Phd thesis, Université Paris Dauphine - Paris IX, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00881031.
Texte intégralRésumé :
Dans cette thèse, on étudie plusieurs modèles et problèmes issus de la mécanique quantique. Ces modèles interviennent naturellement en chimie quantique pour le calcul de la structure électronique de la matière. Ils présentent des difficultés théoriques liées aux problèmes d'existence de solutions et à leur calcul numérique. Cette thèse est une contribution à l'étude de ces problèmes.
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Ducatez, Raphaël. « Analyse mathématique de divers systèmes de particules en milieu désordonné ». Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLED013/document.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse est consacrée à l’étude mathématique de divers systèmes de particules classiques et quantiques, en milieu désordonné. Elle comprend quatre travaux publiés ou soumis. Dans le premier nous fournissons une nouvelle formule permettant de prouver la localisation d’Anderson en une dimension d’espace et de caractériser la décroissance des fonctions propres à l’infini. Le second contient l’une des premières preuves de la localisation pour une infinité de particules en intéraction, dans l’approximation d’Hartree-Fock. Le troisième est dédié au modèle d’Anderson soumis à une perturbation périodique en temps. Sous certaines conditions sur la fréquence d’oscillation nous prouvons l’absence de diffusion. Dans le dernier travail nous montrons la décroissancedes corrélations pour le modèle du Jellium en une dimension dans un fond inhomogène, en utilisant la distance de Hilbert sur les cônes et le théorème de Birkhoff-HopfThis thesis is devoted to the mathematical study of some systems of classical and quantum particles, in a disordered medium. It comprises four published or submitted works. In the first one we provide a new formula allowing to prove Anderson localisation in one space dimension and to characterise the decay at infinity of the eigenfunctions. The second contains one of the first proofs of localisation for infinitely many particles in interaction, in the Hartree-Fock approximation. The third work is dedicated to the Anderson model in a time-periodic perturbation. Under certain conditions on the oscillation frequency we prove the absence of diffusion. In the last work we show the decay of correlations for the one-dimensional Jellium model in an inhomogeneous background, using the Hilbert distance on cones and the Birkhoff-Hopf theorem
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Liang, Haozhao. « Nuclear charge-exchange excitations in a self-consistent covariant approach ». Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112178.
Texte intégralRésumé :
Les excitations d'échange de charge dans les noyaux constituent l'un des sujets importants et actuels en physique nucléaire et en astrophysique. En principe, une connaissance systématique de l'évolution du comportement de ces excitations à travers la table des éléments fournirait des informations directes sur les propriétés en spin et isospin de l'interaction entre nucléons dans le milieu nucléaire, et sur l'équation d'état de la matière nucléaire. Par ailleurs, une quantité d'importance essentielle pour la structure des noyaux, l'épaisseur de la peau de neutrons, peut être déterminée par la règle de somme de la résonance spin-dipolaire (RSD) ou par la séparation en énergie entre l'état isobarique analogue (ElA) et la résonance de Gamow-Teller (RGT). Plus généralement, les excitations d'échange de charge permettent d'aborder des probèmes d'inérêt général tels que l'étude de l'évolution des étoiles à neutrons et des supernovae, la décroissance des noyaux le long du processus r dans la nucléosynthèse stellaire, ou les interactions neutrino-noyau. Elles jouent aussi un rôle essentiel pour extraire la valeur de l'élément Vud de la matrice de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa par le biais de la réaction de décroissance β super-permise 0 +→ 0+ dans les noyaux. Pour toutes ces raisons, il est important de d'evelopper des théories microscopiques des excitations d'échange de charge, et ceci constitue la principale motivation de notre recherche. Dans ce travail, nous établissons le formalisme et les méthodes numériques pour d' ecrire les excitations d'échange de charge dans le cadre de la Random Phase Approximation (RPA) self-consistante construite sur l'approximation de Hartree-Fock relativiste (RHF). Un test important de précision numérique est réalisé sur l'état isobarique analogue. La méthode est ensuite utilisée pour mener des applications numériques réalistes sur un certain nombre de questions physiques : les résonances de spin-isospin dans les noyaux proches des noyaux magiques, les corrections dûes aux mélanges d'isospin dans les transitions β super-permises, les interactions neutrino-noyau dans les voies de courants chargés. Pour les deux modes importants de spin-isospin que sont la RGT et la RSD nous trouvons qu'un excellent accord avec l'expérience est obtenu sans aucun réajustement des paramètres du modèle. De plus, les termes d'échange de l'interaction induite par les mésons isoscalaires jouent un rôle essentiel dans les excitations de spin-isospin, à la différence de la RPA construite sur l'approximation de Hartree relativiste. En ce qui concerne notre étude des transitions β 0+ → 0+ super-permises, l'une des conclusions est que les corrections δc dues aux violations de la symétrie d'isospin dépendent sensiblement du champ moyen d'échange produit par les interactions coulombiennes, mais ne changent pas sensiblement avec le modèle de Lagrangien utilisé. Nous utilisons ces valeurs de δc pour déduire des plus récentes valeurs expérimentales de ft dans les noyaux T = 1, et en tenant compte des corrections radiatives, les valeurs de Ft "indépendantes de noyaux". Nous obtenons ainsi des valeurs de l'élément de matrice ıVudı de Cabbibo-Kobayashi-Maskawa en bon accord avec les valeurs déduites des décroissances neutronique et pionique, et les transitions dans les noyaux miroirs, tandis que la somme des carrés des éléments de la première ligne dévie légèrement de la condition d'unitarité. Nous avons également utilisé nos fonctions d'onde RPA pour évaluer les amplitudes de transition correspondant à l'interaction faible lepton-hadron sous la forme standard courant-courant. Ainsi, les processus faibles semi-leptoniques tels que les réactions neutrino-noyau, capture leptonique chargée, désintégration β , peuvent être étudiés. Nos premières applications concernent la réaction 16 O(Ve , e - ) 16 F pour laquelle nous comparons nos prédictions avec celles d'autres auteurs. Dans la discussion des résultats nous nous efforçons en particulier de clarifier l'influence appréciable des différentes prescriptions que l'on peut adopter pour le choix de la constante de couplage vecteur axiale et l'inclusion ou non des états excités de basse énergie dans le noyau finalNowadays, charge-exchange excitations in nuclei become one of the central topics in nuclear physics and astrophysics. Basically, a systematic pattern of the energy and collectivity of these excitations could provide direct information on the spin and isospin properties of the in-medium nuclear interaction, and the equation of state of asymmetric nuclear matter. Furthermore, a basic and critical quantity in nuclear structure, neutron skin thickness, can be determined indirectly by the sum rule of spin-dipole resonances (SOR) or the excitation energy spacing between the isobaric analog states (lAS) and Gamow-Teller resonances (GTR). More generally, charge-exchange excitations allow one to attack other kinds of problems outside the realm of nuclear structure, like the description of neutron star and supernova evolutions, the β-decay of nuclei which lie on the r-process path of stellar nucleosynthesis, and the neutrino-nucleus cross sections. They also play an essential role in extracting the value of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) matrix element Vud via the nuclear 0+→ 0 + superallowed Fermi β decays. For all these reasons, it is important to develop the microscopic theories of charge-exchange excitations and it is the main motivation of the present work. Ln this work, a fully self-consistent charge-exchange relativistic random phase approximation (RPA) based on the relativistic Hartree-Fock (RHF) approach is established. Its self-consistency is verified by the so-called lAS check. This approach is then applied to investigate the nuclear spin-isospin resonances, isospin symmetry-breaking corrections for the superallowed β decays, and the charged-current neutrino-nucleus cross sections. For two important spin-isospin resonances, GTR and SOR, it is shown that a very satisfactory agreement with the experimental data can be obtained without any readjustment of the energy functional. Furthermore, the isoscalar mesons are found to play an essential role in spin-isospin resonances via the exchange terms, which leads to a profound effect in the nuclear isovector properties, e. G. , the density dependence of the symmetry energy in nuclear matter. Ln the investigation of the isospin symmetry-breaking corrections for the superallowed β decays, it is found that the corrections δc are sensitive to the proper treatments of the Coulomb mean field, but not so much to specific effective interactions. With these corrections δc, the nucleus-independent Ft values are obtained in combination with the experimental ft values in the most recent survey and the improved radiative corrections. The values of Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix element IVudI thus obtained weil agree with those obtained in neutron decay, pion decay, and nuclear mirror transitions, while the sum of squared top-row elements somehow deviates from the unitarity condition. Expressing the weak lepton-hadron interaction in the standard current-current form, the relevant transitions from the nuclear ground state to the excited states are calculated with RHF+RPA approach. Ln this way, the semileptonic weak interaction processes, e. G. , neutrino reactions, charged- lepton capture, β-decays, can be investigated microscopically and self-consistently. First illustrative calculations of the inclusive neutrino-nucleus cross section are performed for the 16 O(Ve ,e-)16 F reaction, and a good agreement with the previous theoretical studies is obtained. The main effort is dedicated to discussing the substantial influence of different recipes for the axial vector coupling strength and the theoretical low-Iying excited states of the daughter nucleus
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Pichon-Pesme, Virginie. « Étude de l'effet anomérique par analyse de la densité électronique ». Nancy 1, 1986. http://www.theses.fr/1986NAN10088.
Texte intégralRésumé :
Détermination de la densité électronique par diffraction RX et calculs hartree-fock dans des composés présentant les caractéristiques géométriques de l'effet anomérique. Étude expérimentale du trans-dichloro-2,5 dioxonne-1,4 et théorique du fluorométhyle méthyle ether
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Olivieri, Lilian. « Recherche et caractérisation par dynamique moléculaire d'états intermédiaires pour la complexation entre la protéine FKBP12 et des ligands de haute affinité ». Thesis, La Réunion, 2012. http://www.theses.fr/2012LARE0011/document.
Texte intégralRésumé :
FKBP12 est une protéine ubiquitaire, principalement cytosolique, qui est au carrefour de plusieurs voies signalétiques. Son abondance naturelle dans les tissus nerveux peut être reliée à son implication dans les maladies neurodégénératives telles que les maladies d'Alzheimer et de Parkinson ainsi que dans les neuropathies périphériques et diabétiques ou dans des blessures des cordons spinaux. De nombreuses études ont montré que des molécules exogènes (ligands) venant se fixer sur cette protéine permettent la régénération d'un grand nombre de connexions neuronales endommagées. Une difficulté provient cependant du fait que, pour un ligand donné, il n'existe aucune relation claire entre sa structure et sa capacité de liaison à FKBP12. Notre étude vise ainsi à rationaliser la relation entre la structure d'un ligand et son affinité pour cette protéine. Deux complexes modèles, formés entre FKBP12 et chacun des deux ligands 8 et 308, ont été utilisés. Ces deux ligands de haute affinité ont des structures différentes. Notre travail s'est appuyé sur des simulations de dynamique moléculaire pour caractériser l'état intermédiaire qui est formé transitoirement lors du processus de complexation entre la protéine et son ligand. Dans cet état particulier, l'identification des interactions naissantes entre les partenaires a permis (i) de comprendre l'implication des différentes parties du ligand dans le mécanisme de reconnaissance avec FKBP12 et (ii) de rationaliser les affinités de certains ligands apparentésFKBP12 is an ubiquitous, mostly cytosolic, protein found at the crossroads of several signaling pathways. Its natural abundance in the nervous tissues can be related to its implication in neurodegenerative diseases like Alzheimer's and Parkinson's as well as in peripheral neuropathies and diabetes or in injuries of the spinal cords. Several studies have demonstrated that exogenous molecules (ligands) that can bind to FKBP12 allow the regeneration of many damaged neuron connections. However, there is no clear relationship between the structure of a ligand and its ability to bind to FKBP12. Our study aims at rationalizing the relationship between the structure of a ligand and its affinity to FKBP12. Two model complexes, formed between FKBP12 and each of the two high-affinity ligands 8 and 308, were studied. These two ligands are structurally different. We used molecular dynamics simulations to characterize the intermediate state that is transiently formed during the binding process between the protein and its ligand. In this state, the analysis of the nascent interactions allowed (i) to unravel the role played by the various ligand moieties in the recognition process with FKBP12 and (ii) to rationalize the affinities of related ligands
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Trebbia, Jean-Baptiste. « Etude de gaz quantiques dégénérés quasi-unidimensionnels confinés par une micro-structure ». Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00186656.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse présente l'étude et la réalisation expérimentale de gaz de bosons dégénérés quasi-unidimensionnels. Pour atteindre ce type de régime, nous utilisons une puce atomique, micro-fils d'or déposés sur un substrat de silicium qui permet de créer des pièges magnétiques très anisotropes dans lesquels nous avons mesuré les propriétés statistiques de gaz de bosons ultra-froids (Rubidium 87). Pour un gaz classique, où les particules sont statistiquement indépendantes, les fluctuations de densité sont données par le bruit de grenaille atomique. A plus basse température, la nature quantique des particules (bosons indiscernables) doit être prise en compte et des fluctuations de densité supplémentaires apparaissent dues au phénomène de groupement de bosons. A faibles densités atomiques, nous avons observé ces deux types de comportements en bon accord avec le comportement du gaz idéal. A plus fortes densités, à cause des interactions répulsives entre atomes qui sont coûteuses en énergie, nous avons observé une réduction des fluctuations de densité par rapport au gaz idéal. Cette réduction est caractéristique de la transition vers un quasi-condensat. Pour exploiter pleinement le potentiel des puces à atomes, les atomes doivent être situés aux abords des micro-structures qui les piègent. Cependant, cette proximité rend ces dispositifs sensibles aux imperfections de microfabrication en introduisant une rugosité non contrôlée sur le potentiel de piégeage. Pour contourner ce problème, nous avons mis au point une méthode pour s'affranchir de ce problème en modulant rapidement le courant des micro-fils. Les atomes sont alors soumis à un potentiel moyen effectif exempt de rugosité.
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Mourad, Nahia. « Fondements mathématiques et numériques de la méthode des pseudo-potentiels ». Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1024/document.
Texte intégralRésumé :
Les contributions de cette thèse consistent en trois principaux résultats. Le premier résultat concerne la théorie des perturbations analytique pour les modèles de type Kohn-Sham. Nous montrons, sous certaines conditions techniques, l'existence, l'unicité et l'analyticité de la matrice densité de l'état fondamental du modèle de Hartree-Fock réduit pour des perturbations régulières provenant d'un potentiel extérieur. Notre analyse englobe le cas où le niveau de Fermi de l'état fondamental non-perturbé est une valeur propre dégénérée de l'opérateur de champ moyen et où les orbitales frontières sont partiellement occupées. Le deuxième résultat concerne la construction mathématique de pseudos potentiels pour les modèles Kohn-Sham. Nous définissons l'ensemble des pseudos potentiels semi-locaux à normes conservées de régularité de Sobolev donnée, et nous prouvons que cet ensemble est non-vide et fermé pour une topologie appropriée. Cela nous permet de proposer une nouvelle façon de construire des pseudos potentiels, qui consiste à optimiser sur cet ensemble un critère tenant compte des impératifs de régularité et de transférabilité. Le troisième résultat est une étude numérique du modèle de Hartree-Fock réduit pour les atomes. Nous proposons une méthode de discrétisation et un algorithme de résolution numérique des équations de Kohn-Sham pour un atome soumis à un potentiel extérieur à symétrie cylindrique. Nous calculons les niveaux d'énergie occupés et les nombres d'occupations pour tous les éléments des quatre premières rangées du tableau périodique et considérons le cas d'un atome soumis à un champ électrique uniformeThe contributions of this thesis consist of three main results. The first result is concerned with analytic perturbation theory for Kohn-Sham type models. We prove, under some technical conditions, the existence, uniqueness and analyticity of the perturbed reduced Hartree-Fock ground state density matrix for regular perturbations arising from an external potential. Our analysis encompasses the case when the Fermi level of the unperturbed ground state is a degenerate eigenvalue of the mean-field operator and the frontier orbitals are partially occupied. The second result is concerned with the mathematical construction of pseudo potentials for Kohn-Sham models. We define a set of admissible semi local norm-conserving pseudo potentials of given local Sobolev regularity and prove that this set is non-empty and closed for an appropriate topology. This allows us to propose a new way to construct pseudo potentials, which consists in optimizing on the latter set some criterion taking into account both smoothness and transferability requirements. The third result is a numerical study of the reduced Hartree-Fock model of atoms. We propose a discretization method and an algorithm to solve numerically the Kohn-Sham equations for an atom subjected to a cylindrically-symmetric external potential. We report the computed occupied energy levels and the occupation numbers for all the atoms of the four first rows of the periodic table and consider the case of an atom subjected to a uniform electric-field
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Dianzinga, Mamy Rivo. « N-representable density matrix perturbation theory ». Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0285/document.
Texte intégralRésumé :
Alors que les approches standards de résolution de la structure électronique présentent un coût de calcul à la puissance 3 par rapport à la complexité du problème, des solutions permettant d’atteindre un régime asymptotique linéaire,O(N), sont maintenant bien connues pour le calcul de l'état fondamental. Ces solutions sont basées sur la "myopie" de la matrice densité et le développement d'un cadre théorique permettant de contourner le problème aux valeurs propres. La théorie des purifications de la matrice densité constitue une branche de ce cadre théorique. Comme pour les approches de type O(N) appliquées à l'état fondamental,la théorie des perturbations nécessaire aux calculs des fonctions de réponse électronique doit être révisée pour contourner l'utilisation des routines coûteuses.L'objectif est de développer une méthode robuste basée uniquement sur la recherche de la matrice densité perturbée, pour laquelle seulement des multiplications de matrices creuses sont nécessaires. Dans une première partie,nous dérivons une méthode de purification canonique qui respecte les conditions de N-representabilité de la matrice densité à une particule. Nous montrons que le polynôme de purification obtenu est auto-cohérent et converge systématiquement vers la bonne solution. Dans une seconde partie, en utilisant une approche de type Hartree-Fock, nous appliquons cette méthode aux calculs des tenseurs de réponses statiques non-linéaires pouvant être déterminés par spectroscopie optique. Au delà des calculs à croissance linéaire réalisés, nous démontrons que les conditions N-representabilité constituent un prérequis pour garantir la fiabilité des résultatsWhereas standard approaches for solving the electronic structures present acomputer effort scaling with the cube of the number of atoms, solutions to overcomethis cubic wall are now well established for the ground state properties, and allow toreach the asymptotic linear-scaling, O(N). These solutions are based on thenearsightedness of the density matrix and the development of a theoreticalframework allowing bypassing the standard eigenvalue problem to directly solve thedensity matrix. The density matrix purification theory constitutes a branch of such atheoretical framework. Similarly to earlier developments of O(N) methodology appliedto the ground state, the perturbation theory necessary for the calculation of responsefunctions must be revised to circumvent the use of expensive routines, such asmatrix diagonalization and sum-over-states. The key point is to develop a robustmethod based only on the search of the perturbed density matrix, for which, ideally,only sparse matrix multiplications are required. In the first part of this work, we derivea canonical purification, which respects the N-representability conditions of the oneparticledensity matrix for both unperturbed and perturbed electronic structurecalculations. We show that this purification polynomial is self-consistent andconverges systematically to the right solution. As a second part of this work, we applythe method to the computation of static non-linear response tensors as measured inoptical spectroscopy. Beyond the possibility of achieving linear-scaling calculations,we demonstrate that the N-representability conditions are a prerequisite to ensurereliability of the results
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Ducoin, C. « Rôle de l'isospin dans la transition de phase liquide-gaz de la matière nucléaire ». Phd thesis, Université de Caen, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00110371.
Texte intégralRésumé :
La matière nucléaire présente une transition de phase du type liquide-gaz. Ce caractère bien connu est dû au profil de l'interaction nucléaire (attractive à moyenne portée et répulsive à courte portée). Ainsi, la thermodynamique de la matière nucléaire symétrique est analogue à celle d'un fluide de Van der Waals. L'étude se révèle plus complexe dans le cas de la matière asymétrique, composée de neutrons et protons en proportion arbitraire. L'isospin, qui distingue les deux constituants, donne une mesure de cette proportion. Dans l'étude de la matière asymétrique, il s'agit d'un degré de liberté supplémentaire, ajoutant une dimension à l'espace des observables à considérer. La transition liquide-gaz nucléaire est associée au phénomène de multi-fragmentation observé dans les collisions d'ions lourds, ainsi qu'à la physique des étoiles compactes : les systèmes concernés sont riches en neutrons, donc affectés par le degré de liberté d'isospin.
Le travail présenté ici est une étude théorique des effets d'isospin apparaissant dans la transition liquide-gaz de la matière nucléaire asymétrique. Une approche de champ moyen est employée, avec une interaction nucléaire effective de type Skyrme. Nous démontrons la présence d'une transition du premier ordre pour la matière asymétrique, et étudions le phénomène de distillation d'isospin qui l'accompagne. Le cas d'une séparation de phase à l'équilibre thermodynamique est comparé à celui d'une décomposition spinodale. Les effets de taille finie sont abordés, ainsi que l'influence du gaz d'électrons présent dans le contexte astrophysique.
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Mougeot, Maxime. « Nuclear Collectivity Studied through High Precision Mass Measurements of Neutron-rich Argon and Chromium Isotopes ». Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS455/document.
Texte intégralRésumé :
Le lien étroit existant entre la masse d'un noyau et son énergie de liaison fait de la masse un observable incontournable pour enrichir notre compréhension de l'évolution de la structure nucléaire dans des régions de la carte des noyaux éloignées de la vallée de la stabilité. Dans cette thèse deux régions présentant d'importants changements structurales sont étudiés à travers des mesures de masses de haute précision effectuées à ISOLDE/CERN avec le spectromètre ISOLTRAP. De nombreux résultats de spectroscopie nucléaire indiquent que la chaîne isotopique du chrome présente les changements structurales les plus importants dans toute la région de déformation nucléaire observée au sud du nickel 68. Cette thèse présente les premières mesures de haute précision des isotopes 58-63Cr grâce à des techniques de spectrométrie de masse de pointe faisant appel à l'utilisation d'un piège de Penning ainsi qu'à un spectromètre en temps de vol de type MRToF-MS. Les mesures ainsi obtenues sont jusqu'à 300 fois plus précises que celles disponibles dans la littérature actuelle. Au contraire des résultats précédents, ces nouvelles mesures suggèrent une évolution progressive de l'état fondamental des chromes vers la déformation aux abords de N=40. La question de la persistance de la fermeture de couche à N=28 dans la chaine de l'argon est aussi abordée dans le cadre de cette thèse de doctorat à travers la mesure des isotopes 46-48 de l'argon. Les résultats d'une précision améliorée confirment la présence d'une forte fermeture de couche à N=28 dans l'argon. Pour chaque jeu de données la procédure d'analyse est détaillée. L'implication pour la physique nucléaire des résultats expérimentaux obtenus sont discutés de manière phénoménologique ainsi qu'à travers des modèles représentant l'état de l'art de la recherche en physique nucléaire théoriqueDue to their inherent relationship with the binding energy, nuclear masses are the fingerprint of all the interactions taking place within the nucleus. As such, precise and accurate mass values are an essential ingredient to the comprehensive understanding of nuclear phenomena in exotic regions of the chart of nuclides. In this thesis, two key regions exhibiting dramatic structural evolution are investigated by means of high precision mass measurements performed with the online mass spectrometer ISOLTRAP at ISOLDE/CERN. Numerous spectroscopy results indicate that the chromium isotopic chain exhibits the most dramatic structural changes within the region situated south of 68Ni. This thesis reports on the first high-precision mass measurements of the neutron-rich 58-63Cr isotopes using the well established Penning trap mass spectrometry technique as well as the MRToF-MS technique pioneered at ISOLTRAP in recent years. The obtained mass values are up to 300 times more precise than the ones currently available in the literature. At odds with previous results, the new mass values exclude a sudden onset of ground-state collectivity rather favouring a smooth transition towards deformation approaching N=40. The question of the persistence of the N=28 shell closure in the Argon chain is also studied in this PhD work through the measurement of the neutron-rich 46-48Ar isotopes. The results of improved precision confirm the presence of a strong N=28 shell closure in the Argon chain. For both datasets, the detailed data analysis procedure will be presented. The implication of the obtained mass values for nuclear structure will be discussed through a phenomenological discussion of the binding energy trend. The results will also be discussed in the light of state of the art nuclear models including results from the promising valence-space formulation of the ab-initio IM-SRG formalism
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Xayavong, Latsamy. « Calculs théoriques de corrections nucléaires aux taux de transitions β super-permises pour les tests du Modèle Standard ». Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0406/document.
Texte intégralRésumé :
La conservation du courant faible vectoriel, connue par CVC est une des hypothèses fondamentales du Modèle Standard de l'interaction électrofaible. En revanche, la base théorique de cette hypothèse est seulement l'analogie avec la théorie de l'interaction électromagnétique et la question de sa validité reste posée. La CVC est vérifiable dans les transitions super-permises, 0+ → 0+, T = 1 car elle prédit que le grandeur Ft (≡ ft corrigée) de ces processus à basse énergie doit être indépendant des noyaux mis en jeu. Si la valeur unique de Ft est trouvée, on peut toute de suite déduire la constante du couplage vectorielle GV , reliée à │Vud│, la norme de l'élément le plus important de la matrice du mélange des quarks de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM). Cet élément de matrice joue un rôle crucial dans le test de l'unitarité de la matrice CKM, une autre hypothèse de base du Modèle Standard. Actuellement, 14 transitions super-permises allant du 10C jusqu'au 74Rb sont expérimentalement connues avec une précision meilleure que 0:1%, Cela fait en sorte que l'accès à la constante de couplage est limité par les corrections théoriques, dues aux effets radiatifs et à la brisure de la symétrie d'isospin. Le principal propos de cette thèse est de ré-examiner la correction due au défaut du recouvrement entre les fonctions d'onde radiales de neutrons et celles de protons (ᵟRO) dans le cadre du modèle en couches. Nos calculs sont basés sur l'expansion des éléments de matrice de Fermi sur les états du noyau intermédiaire, développée précédemment par Towner et Hardy [1]. Cette méthode combine les fonctions d'onde radiales réalistes avec les données spectroscopiques obtenues par un calcul à large échelle, permettant ainsi d'aller au-delà des approches traditionnelles. Nous avons considéré 13 transitions super-permises, y comprises : 22Mg, 26Al, 26Si, 30S, 34Cl, 34Ar, 38K, 38Ca, 46V, 50Mn, 54Co, 62Ga et 66As. Les fonctions d'onde radiales sont déterminées avec un potentiel moyen réaliste, tel que le potentiel phénoménologique de Woods-Saxon (WS) ou le potentiel auto-cohérent de Hartree-Fock (HF) dérivé à partir d'une force effective de Skyrme. Les calculs ont été faits avec des différentes paramétrisations (2 paramétrisations WS et 3 forces de Skyrme) qui nous ont semblés être les meilleures et les plus appropriées à nos besoins. Dans un premier temps, des calculs par une méthode simple, sans prise en compte des états intermédiaires ont été réalisés. Avec le potentiel WS, les valeurs de ᵟRO obtenues sont fortement dépendantes de paramétrisation. Afin de clarifier cet effet, nous avons étudié en détail la sensibilité aux paramètres du potentiel avec une attention toute particulière apportée au terme isovectoriel et au terme coulombien. Cela a permis de mettre en évidence qu'une telle dépendance est entièrement dominée par le comportement isovectoriel du potentiel. Finalement, cette propriété inattendue a été bien maîtrisée par la procédure d'ajustement proposée. (...)The conservation of the weak vector current, known as CVC is one of the fundamentalhypothesis of the Standard Model of the electroweak interaction. Nevertheless,the physics background of this hypothesis is nothing more than an analogyto the electromagnetic interaction's theory and the question of its validity remainsopen. The CVC is veri_able in the superallowed Fermi β-decays, 0+ → 0+, T = 1since it predicts that the Ft (≡ corrected ft) value of such low-energy processesmust be nucleus independent. Once the unique Ft value is found, one can immediatelydeduce the vector coupling constant GV , linked to │Vud, the norm of themost important element of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) quark-mixingmatrix. This matrix element plays a crucial role in the test of the unitarity of theCKM matrix, another fundamental hypothesis of the Standard Model.Currently, 14 superallowed transitions ranging from 10C to 74Rb are known experimentally with the precision 0.1% or better. This results in a fact that this studyis now limited by the theoretical corrections, due to the radiative and the isospin symmetry-breaking effects. The aim of this thesis is to re-examine the correction due to mismatch between proton and neutron radial wave functions (ᵟRO) within the framework of shell model. We adopted the method recently developed by Towner and Hardy [1]. This method combines realistic radial wave functions with spectroscopic informations obtained from a large-scale shell-model calculation, thus allowing us to go beyond traditional shell-model approaches. In this work, we considered 13 superallowed transitions, including : 22Mg, 26Al, 26Si, 30S, 34Cl, 34Ar, 38K, 38Ca, 46V, 50Mn, 54Co, 62Ga et 66As. The radial wave functions were determined with a realistic single-particle potential, such as the phenomenological Woods-Saxon (WS) potential or the self-consistent Hartree-Fock (HF) mean field derived from an effective Skyrme force. We selected various parametrizations (2 parametrizations for WS and 3 Skyrme forces for HF) that seem to us to be appropriate for our purposes. First, we performed the calculations with a simple method, without taking into account the intermediate states. The result indicates that ᵟRO obtained from WS potential is strongly parametrization dependent. In order to clarify this effect, we studied profoundly the sensitivity to potential parameters, paying particular attention to the isovector and the Coulomb terms.This study provided evidence that such a dependence is entirely dominated by the isovector part of the potential. However, using our proposed adjustment procedure, this problem appears to be well under control. We also examined the surface terms adopted in the work of Towner and Hardy [1], the result showed that one of these terms (the term Vh(r)) is not compatible with our adjustment procedure. (...)
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Koh, Meng hock. « Fission-barriers and energy spectra of odd-mass actinide nuclei in self-consistent mean-field calculations ». Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0208/document.
Texte intégralRésumé :
Alors qu’il existe de nombreux calculs microscopiques de barrières de fission pour des noyaux composés pair-pairs, il n’y a cependant que relativement peu de tels calculs pour des noyaux de masse impaire. Ceci est dû aux complications induites par la brisure de la symétric de reversement du sens du temps au niveau du champ moyen qui est engendrée par la présence d’un nucleon non apparié. Pour éviter cette difficulté, des calculs existants pour des noyaux de masse impaire ont tout simplement négligé ces effets de brisure de la symétrie de reversement du sens du temps.Dans ce travail, on se donne pour but d’améliorer la description des barrières de fission, aussi bien que des propriétés spectroscopiques du niveau fondamental et de l’état isomérique de fission,pour quelques isotopes de masse impaire dans la région des actinides en prenant en compte de tels effets. Ceci a été réalisé dans le cadre du formalisme de Skyrme–Hartree–Fock plus BCS avec blocking en adaptant ce formalisme à la brisure de la symétrie considérée. L’interaction résiduelle d’appariement a été approchée par une force de séniorité dont les paramètres ont été ajustés pour reproduire les différences de masse pair-impair de quelques noyaux de la région des actinides.Les énergies des têtes de bande rotationnelle de basse énergie ont été calculées dans le cadre du modèle unifié de Bohr-Mottelson pour quatre noyaux bien déformés (235U, 239Pu, 237Np, 241Am)produisant un bon accord qualitatif avec les données pour les noyaux impairs en neutrons. L’accord significativement moins bon obtenu pour les noyaux impairs en protons pourrait résulter de l’usage de l’approximation de Slater pour l’interaction d’échange de Coulomb. Les énergies de déformation de deux noyaux impairs en neutrons (235U, 239Pu) ont été calculées pour quelques configurations de particule individuelle, jusqu’après la barrières de fission externe. La symétrie axiale a été imposée tandis que la brisure de la symétrie droite-gauche (ou de parité intrinsèque) a été permise dans la région de la seconde barrière. Les hauteurs des barrières de fission pour ces noyaux impairs dépendent significativement des configurations de particule individuelle. Un accord qualitatif avec les données disponibles pour les hauteurs de barrières des noyaux impairs considérés et leurs voisins pair-pairs a été généralement obtenuWhile there have been numerous microscopic calculations on fission barriers of even-even compoundnuclei, there are however, relatively few such work dedicated to odd-mass nuclei. This is dueto the complications posed by the breaking of the time-reversal symmetry at the mean-field leveldue to the presence of an unpaired nucleon. In order to circumvent this difficulty, previous fission barriercalculations of odd-mass nuclei have been performed by neglecting the effect of time-reversalsymmetry breaking. This work aims to improve on the description of fission barriers as well asthe spectroscopic properties of ground and fission-isomeric state, of some odd-mass actinide nucleiby taking the effect of time-reversal symmetry breaking into account. This has been perfomedwithin a Skyrme-Hartree-Fock-plus-BCS framework with blocking, where the BCS formalism hasbeen adapted to accomodate this symmetry breaking. The Skyrme nucleon-nucleon effective forcehas been used with various sets of parameters (SIII, SkM*, SLy5*). The residual pairing interactionhas been approximated by seniority forces whose neutron and proton parameters have beenfitted to reproduce the odd-even mass differences of some actinide nuclei. The low-lying rotationalband-head energies evaluated within the Bohr-Mottelson unified model have been determined forfour well-deformed odd-nuclei (235U, 239Pu, 237Np, 241Am) yielding a good qualitative agreementto the data for odd-neutron nuclei. The agreement was significantly less good for the odd-protonnuclei, possibly due to the use of the Slater approximation for the exchange Coulomb interaction.The deformation energies of two odd-neutron nuclei (235U and 239Pu) have been calculated forsome single-particle configurations up to a point beyond the outer fission-barrier. Axial symmetrynuclear shape has been assumed while a breaking of the left-right (or intrinsic parity) symmetryhas been allowed around the outer fission-barrier. The fission-barrier heights of such odd-neutronnuclei depend significantly on the particle configurations. A special attention has been paid tothe very important rotational correction to deformation energies. In particular, the correction ofthe moment of inertia calculated from the usual Belyaev expression was considered. Overall, aqualitative agreement with available data on fission-barrier heights for the considered odd-neutronnuclei and their even neighbours has been obtained
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Sala, Matthieu. « Quantum dynamics and laser control for photochemistry ». Thesis, Dijon, 2015. http://www.theses.fr/2015DIJOS039.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse porte sur la description théorique de processus dynamiques ultra-rapides de molécules polyatomiques et de leur contrôle par impulsions laser. Nous avons d’abord étudié la photochimie de l’aniline à l’aide de calculs de structure électronique. Nous avons d´écrit plusieurs régions clé des surfaces d’énergie potentielle et analysé ces résultats en relation avec les données expérimentales existantes. La photochimie de la pyrazine a été étudiée par des calculs de dynamiques quantique basés sur un Hamiltonien modèle incluant les quatre états électroniques excités de plus basse énergie et seize modes de vibration. Nous montrons que l’état sombre Au(nπ∗) joue un rôle important dans la dynamique de la molécule après photo-excitation. Un modèle simplifié à deux états et quatre modes a été utilisé pour étudier le contrôle par laser de la dynamique de la pyrazine photo-excitée. Nous proposons un mécanisme visant à augmenter la durée de vie de l’état B2u(ππ∗) en utilisant l’effet Stark induit par une impulsion laser intense non-résonanteThe central subject of this thesis is the theoretical description of ultrafast dynamical processes in molecular systems of chemical interest and of their control by laser pulses. We first use electronic structure calculations to study the photochemistry of aniline. A umber of previously unknown features of the potential energy surfaces of the low-lying elec-tronic states are reported, and analyzed in relation with the experimental results available. We use quantum dynamics simulations, based on a model Hamiltonian including the four lowest excited electronic states and sixteen vibrational modes, to investigate the photochem-istry of pyrazine. We show that the dark Au(nπ∗) state plays an important role in the ultrafast dynamics of the molecule after photoexcitation. The laser control of the excited state dynamics of pyrazine is studied using a simplified two-state four-mode model Hamiltonian. We propose a control mechanism to enhance the lifetime of the bright B2u(ππ∗) state using the Stark effect induced by a strong non-resonant laser pulse. We finally focus on the laser control of the tunneling dynamics of the NHD2 molecule, using accurate full-dimensional potential energy and dipole moment surfaces. We use simple effective Hamiltonians to explore the effect of the laser parameters on the dynamics and design suitable laser fields to achieve the control. These laser fields are then used in MCTDH quantum dynamics simulations. Both enhancement and suppression of tunneling are achieved in our model