La structure de liquides moléculaires : diffraction de neutrons et simulations par dynamique moléculaire

par Laurent (19..-.... Bianchi

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marcelle Gaune-Escard.

Soutenue en 2000

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .


  • Résumé

    Des mesures par diffraction de neutrons (dn) ont ete conduites sur le methanol liquide (cd 3od, cd 3o(h/d), cd 3oh), sous conditions ambiantes, afin d'obtenir les fonctions de distributions radiales (fdrs), distinctes (intra + inter-moleculaire), g d i s t(r), et inter-moleculaires, g i n t e r(r), pour les trois echantillons. La methode de substitution isotopique h/d appliquee sur l'hydrogene du groupe hydroxyle a ete utilisee pour extraire les fonctions de distributions partielles, g x h o(r) (x = c, o, et h - un hydrogene du groupe methyle) et g x x(r) au niveau intra- + inter-moleculaire et inter-moleculaire en exploitant la methode des differences. La longueur de la liaison intra-moleculaire o-ho, qui a ete le sujet d'une controverse par le passe, a ete trouvee a 0,98 0,01 a, purement a partir de la fonction de distributions partielle g x h o(r), independamment de tout modele intra-moleculaire raffine contre les sections efficaces differentielles de diffraction. La longueur de liaison c-h a, elle, ete determinee directement de la fonction de distributions partielle distincte, g x x(r), a 1,08 0,01 a. Ces meme distances determinees avec un modele moleculaire raffine a partir des section efficaces differentielles distinctes donnent, respectivement, 0,961 0,001 a et 1,096 0,001 a. Bien que la fonction de distributions partielle inter-moleculaire, g x x(r), revele de larges oscillations s'etendant jusqu'a des distances de l'ordre de 14 a, elle est dominee par les contributions du groupe methyle et apparait assez lisse puisque six paires de correlations y participent. La fonction de distributions de la paire (fdp) ho-ho, g h o h o(r), determinee par la methode des differences au second ordre, revele que seul un atome ho se trouve a l'interieur d'une sphere de diametre 2,36 a centree sur un autre atome ho. La liaison hydrogene o. . . . Ho, mise en evidence pour la premiere fois experimentalement dans cette etude, par la fonction de distributions partielle intermoleculaire, g x h o(r), revele que la distance de separation la plus probable o. . . . Ho est de 1,750. 03 a. Ces fonctions de distributions experimentales ont ete comparees avec celles obtenues par des simulations de dynamique moleculaire (dm) dans l'ensemble microcanonique en utilisant des modeles de potentiels intermoleculaires a 3- et 6-sites.


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Informations

  • Détails : 2 vol., xviii-[363] f
  • Annexes : Bibliogr.: f. 308-321

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