Photochimie à partir de la théorie de la fonctionnelle de la densité

par Felipe Cordova Lozano

Thèse de doctorat en Chimie physique, moléculaire et structurale

Sous la direction de Mark Earl Casida.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Quantum chemical methods are today important tools for predictions of electronic structure and energetics of molecules, for providing the interpretation of ail kinds of spectroscopic experiments, and as a conceptual model of fundamental importance for the understanding of chemical reaction mechanisms in certain processes. Ln the sa me sense, photochemistry has been considered an important subject in chemistry. At the present time thanks to the development of theoretical methodologies for analyzing both ground and excited states would seem possible to have inexpensive alternatives to better understand or modelling photochemical process. Ln this manner Density-Functional Theory (DFT) has emerged as the method of choice for the ground state for the solution of many chemical problems due to principally to its applicability and accuracy. For excited states, time-dependent DFT (TDDFT), which is an extension of DFT has become one of the most prominent and most widely used approaches for the calculation of excited-state properties of molecular systems, for example, excitation energies, oscillator strengths, and excited-state geometries. However, the widespread standard computational methods have inherent drawbacks that seriously limit their usefulness. This is the subject of this thesis, to evaluate the implementation, applicability and validity of TDDFT using different approximations and in different situations.


  • Résumé

    Les méthodes de la chimie quantique sont aujourd'hui des outils importants pour étudier la structure électronique des molécules et pour calculer les énergies totales associées. Les méthodes de la chimie quantique sont souvent utilisées pour interpréter toutes sortes d'expériences spectroscopiques. Ces méthodes servent également pour étudier les mécanismes chimiques des réactions chimiques. Un cas particulier est celui de la photochimie. Actuellement grâce à l'élaboration des méthodologies théoriques, l'analyse théorique de l'état fondamental et des états excités a évolué jusqu'au point qu'il fournit des solutions aidant à mieux comprendre ou même prédire les processus photochimiques. Parmi tous les méthodes de la chimie quantique, la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT, pour l'anglais density functional theory) a émergé comme une méthode de choix pour le calcul de l'état fondamental des grandes molécules. En particulier, grâce à son applicabilité et son exactitude, la DFT a pu servir dans l'étude de problèmes d'intérêt pratique. Pour les états excités, la DFT dépendante du temps (TDDFT, pour l'anglais time-dependent density functional theory) est actuellement une des approches les plus populaires. La TDDFT permet le calcul des propriétés de l'état excité des systèmes moléculaires telles que, par exemple, les énergies d'excitation, les forces oscillatrices et les géométries des états excités. Cependant les méthodes informatiques standards ont des inconvénients inhérents qui parfois limitent sérieusement leur utilité. C'est ça le sujet de cette thèse: évaluer l'implémentation, l'applicabilité et la validité de la TDDFT en utilisant différentes approximations et dans différentes situations.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (227 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 299 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0156/D
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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