Laboratoire Francis PERRIN
URA CNRS-CEA 2453
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Structure atomique et électronique

Spectroscopie de complexes moléculaires

La spectroscopie infrarouge d’un complexe moléculaire hébergé dans une gouttelette d’hélium permet d’explorer sa structure ainsi que son interaction avec la gouttelette. Le dispositif Goutellium permet de réaliser ce type d'étude avec deux objectifs fortement interconnectés:

L’agrégat d’hélium est décrit comme superfluide, sauf au contact d’un potentiel moléculaire qui va le structurer partiellement. Notre laboratoire est l’un des très rares au monde à aborder cette question. Il le fait à la fois sur le plan expérimental et par des simulations numériques.

 


Spectroscopie vibronique des ions

L’équipe DyR a largement contribué à l’essor de la spectroscopie d’électrons lents (SPES) qui permet d’obtenir la structure vibrationnelle d’ions dans la géométrie de l’état fondamental du neutre. Cette technique est une amélioration des techniques TPEPICO ou TPES. Cette activité est réalisée sur le dispositif SAPHIRS installé sur la ligne DESIRS du Synchrotron SOLEIL. Nos projets se classent en 4 catégories :

 

Modelisation

La simulation de structure et la thermodynamique des complexes est un point nécessaire et complémentaire aux études expérimentales. Cette activité porte sur plusieurs aspects :

  • Calcul de structures de complexes en chimie quantique. Les calculs réalisés dans l’équipe sont dans l’état fondamental.
  • Ajustement par simulation de spectres expérimentaux pour en extraire les constantes spectroscopiques (voir gouttelettes d'hélium). Ces résultats comparés aux valeurs fournies par les calculs de chimie quantiques, permettent de sonder la structure des complexes et l’interaction entre les molécules et leur environnement
  • Simulations Monte-Carlo pour modéliser la structure et la thermodynamique de gros agrégats ou complexes. Ces simulations ont été réalisées sur des agrégats de Fer, sur la base d’un potentiel qui a été mis au point dans le laboratoire, permettant d’en déterminer des grandeurs thermodynamiques sur une large gamme d’énergie.