Relativistic coupled cluster theory for excited states at a general excitation rank : applications to diatomic molecules

par Mickaël Hubert

Thèse de doctorat en Physique de la matière

Sous la direction de Timo Fleig.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Théorie "coupled cluster" relativiste pour les états excités au rang d'excitation général : applications aux molécules diatomiques


  • Résumé

    Cette thèse s'articule autour de développements méthodologiques sur l'évaluation théorique des énergies quantiques et relativistes d'état électroniquement excité d'atome ou de molécule. La méthode basée sur la fonction d'onde "Coupled Cluster" (CC) est à l'heure actuelle, une des méthodes les plus précise pour calculer ces états pour les systèmes à N-corps. L'implémentation présentée est basée sur un Hamiltonien relativiste à N-corps: Dirac-Coulomb à 4 composantes et une fonction d'onde "Coupled Cluster" au rang d'excitation arbitraire. Les états excités sont évalués via la théorie de la réponse linéaire, en diagonalisant la matrice Jacobienne Coupled Cluster. L'accent des travaux se porte sur l'évaluation de ses éléments en seconde quantification via un nouvel algorithme basé sur les commutateurs, et sur son adaptation au formalisme relativiste de Dirac à 4 composantes. Enfin, des applications du code à des molécules diatomiques non triviales seront présentées.


  • Résumé

    This thesis focuses on methodological developments of the theoretical evaluation of the quantum and relativistic energy of electronically excited states of an atom or a molecule. The wave-function method Coupled Cluster (CC) is currently one of the most accurate methods to calculate these states for many-body systems. The implementation presented is based on the many-body relativistic 4-component Dirac-Coulomb Hamiltonian and a Coupled Cluster wave function at arbitrary excitation rank. The excited states are evaluated using linear response theory by diagonalizing the Coupled Cluster Jacobian matrix. The work focuses on the evaluation of these second-quantized elements using a new commutator-based algorithm, and on its adaptation to a Dirac 4-component relativistic formalism. Finally, I present some applications of the code to challenging diatomic molecules.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 190-197

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0087
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