Étude de la structure électronique des exciplexes alcalin-hélium : aplications aux molécules LiHe, NaHe et RbHe

par Adrien Wallet

Thèse de doctorat en Optique et Lasers, Physico-chimie, Atmosphère

Sous la direction de Sylvie Magnier.


  • Résumé

    Les molécules diatomiques alcalin-hélium, appelées également exciplexes, ont jusqu'à présent été l'objet de travaux théoriques sur la modélisation des atmosphères de naines brunes. Depuis quelques années, elles interviennent dans l'étude des mécanismes de formation de dimères alcalins dans un état triplet excité au sein de nanogouttes d'hélium. Or à ce jour, la structure électronique de ces exciplexes est peu connue expérimentalement et théoriquement, la courbe d'énergie potentielle de l'état fondamental présentant un puits de potentiel de faible profondeur (0.5cm-1<De<2cm-1) difficilement observable et modélisable. En vue de déterminer avec précision la structure électronique de ces molécules (courbes d'énergie potentielle sur un large domaine de distance internucléaire, constantes spectroscopiques, moments dipolaires), nous avons développé une méthode de potentiel effectif basée sur l'utilisation de potentiel modèle l-dépendant et de pseudopotentiel, incluant pour la première fois l'interaction spin-orbite. Les résultats obtenus pour les molécules LiHe, NaHe et RbHe sont présentés sans et avec les effets spin-orbite. Bien que l'ensemble des courbes d'énergie potentielle présente un caractère essentiellement dissociatif, des puits de potentiel de profondeur non négligeable (De>500cm-1) et des bosses sont prédites pour des états moléculaires peu et très excités. La comparaison de l'ensemble des résultats aux données disponibles dans la littérature s'avère satisfaisante et ces prédictions pourront être utilisées à terme dans la mise en place d'expériences de spectroscopie de dimères alcalins dans des nanogouttes d'hélium.

  • Titre traduit

    Study of electronic structure of Alkali-Helium exciplexes : Application to LiHe, NaHe and RbHe molecules


  • Résumé

    Up to now, alkali-helium diatomic molecules have been the subject of theoretical investigations on the modelization of dark dwarf atmospheres. Since few years, they are also involved in the interpretation of the formation of alkali dimer in helium nanodroplets, the alkali dimer being formed in a triplet excited state. Despite these recent activities, the electronic structure of these molecule remains quite unknown and difficult to study both experimentally and theoretically since the dissociation energy of the ground state is seen to be lower than 2 cm-1 (0.5cm-1<De<2cm-1). So in view to determine with accuracy the electonic structure of these molecules (potential energy curves on large domain of internuclear distance, dipole moments), we have developped an effective potential method based on the use of l-dependant model potentials and pseudopotential including the spin-orbit interaction for the first time. A theoretical study of LiHe, Nahe and RbHe is reported without and with the spin-orbit effects. Although potential energy curves are mainly dissociative, some potential wells with no negligeable depth (De>500cm-1) and humps are found for the lowest and highly excited states. Both results are compared with available data and is seen to be very satisfying. Most of these predictions could be used in alkali dimer spectroscopy experiments in helium nanodroplets.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille. Service commun de la documentation. Bibliothèque virtuelle.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.