Densité de charge : utilisation des détecteurs de type CCD : application en sciences des matériaux et pharmacologie

par Michaël Dutheil

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Pierre Becker.

Le président du jury était Claude Lecomte.

Les rapporteurs étaient Nour Eddine Ghermani.


  • Résumé

    Ce mémoire de thèse est consacré à l'étude des structures et propriétés de composés complexes rencontrés en sciences des matériaux et en pharmacologie, à partir d'expériences de diffration X et à l'aide de nouveaux détecteurs bidimensionnels de tupe CCD. L'intérêt d'étudier un matériau par diffraction X est évident : c'est une mesure directe de sa densité électronique. Compte tenu de la précision expérimentale des mesures, une comparaison entre expérience et théorie a été effectuée pour interpréter, compléter et prédire les données expérimentales. Difféérents composés ont été étudiés : - Dans les composés moléculaires, les informations déduites nous renseignent sur la nature des liaisons dans une molécule ou entre entités voisines. L'expérience de diffraction X sur un composé monocristallin d'intérêt pharmacologique, l'ibuprofène, a permis d'étudier la densité électronique dans les phases cristallines des mélanges racémiques (R, S) et purs S. Le potentiel électrostatique obtenu à partir du développement multipolaire de la densité de charge expérimentale, confronté et complété par des calculs ab-initio Hartree-Fock a fourni des informations quant aux propriétés électrostatiques des molécules dans le solide. Ces résultats sont utiles pour l'étude pharmacologique des propriétés de solvatation du médicament. - Les solides étendus constituent une vaste classe de matériaux où les caractères de liaison sont très marqués et les structures présentent souvnet un désordre de position ou de substitution. L'application des méthodes de reconstruction de la densité électronique dans ces composés est en fait assez ambitieuse, mais la possibilité de pouvoir mettre en évidence l'impact des substitutions sur les propriétés de liaison est très séduisante. Dans l'étude du carbure de bore, B4C, nous nous sommes donc fixé l'objectif de voir dans quelle mesure des méthodes bien validées pour des monocristaux où le désordre est absent, peuvent être transposées à des cristaux faiblement désordonnés. L'utilisation de calculs ab-initio a été essentielle pour l'interprétation de la densité de charge expérimentale et, à l'aide d'une analyse topologique des densités électroniques, les propriétés et la nature des forces de liaisons au sein du matériau ont été discutées. - Cependant, on peut être confronté à des systèmes pour lesquels l'étude précise de la densité de charge à partir d'expériences sur monocristal n'est pas envisageable. Dans ce contexte, il peut être intéressant d'effectuer des expériences de diffraction X sur poudre. Nous présentons quelques résultats de l'application des méthodes de densité de charge (modèle Kappa) à des expériences sur poudre dans le cadre de l'étude des transferts de charge dans des pérovskites simples (SrtiO3 et BaTiO3).

  • Titre traduit

    Charge density : use of X-ray CCD detectors : application to materials science and pharmacology


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Informations

  • Détails : 1 vol. (172 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 233 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 61547
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