Structures et propriétés électroniques de petits agrégats de baryum nus et oxygénés

par Véronique Boutou

Thèse de doctorat en Sciences. Physique moléculaire

Sous la direction de Jacques Chevaleyre.

Soutenue en 1996

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Jacques Chevaleyre.


  • Résumé

    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

  • Titre traduit

    Structures and electronic properties of small bare and oxygenated barium clusters


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  • Détails : 1 vol. (211 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [6] p.

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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