Thèse soutenue

Processus bi-électroniques et effets de corrélation dans les collisions ion-atome : une approche de close-coupling aux énergies intermédiaires
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Auteur / Autrice : Junwen Gao
Direction : Alain DuboisJianguo Wang
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie physique et chimie analytique
Date : Soutenance le 12/05/2019
Etablissement(s) : Sorbonne université en cotutelle avec China Academy of Engineering Physics (Chine ; 1958-....)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de chimie physique-matière et rayonnement (Paris ; 1997-....) - Institute of Applied Physics and Computational Mathematics (Chine ; 1958-....)
Jury : Président / Présidente : Henri Bachau
Examinateurs / Examinatrices : Yong Wu, Nicolas Sisourat
Rapporteurs / Rapporteuses : Henri Bachau, Jianmin Yuan

Résumé

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Cette thèse présente une théorie non perturbative pour décrire les processus multi-électroniques intervenant au cours des collisions ion-atome. Le traitement choisi est semiclassique en ce sens que le mouvement relatif cible-projectile est décrit par des trajectoires classiques (mouvement rectiligne uniforme), tandis que la dynamique électronique est traitée quantiquement, en résolvant de manière non perturbative l’équation de Schrödinger dépendante du temps. Cette approche théorique a été codée au cours de la thèse dans une nouvelle version du code informatique à deux électrons actifs et mise en œuvre à l'étude de plusieurs systèmes de collision. Outre le développement long et complexe et les tests du code, les trois dernières années ont été spécialement consacrées à la compréhension de la physique d'événements spécifiques de diffusion de particules lourdes. Nous avons entrepris l’étude de trois types de systèmes de collision : par ordre d’apparition dans cette thèse, (i) collisions ion-ion faiblement chargé avec une extrême importance de la corrélation électronique (H+ - H-), (ii) collisions entre projectiles multiplement chargés et atome (C4+ - He) et (iii) collisions He+ - He avec un traitement très original prenant en compte des trois électrons dans la dynamique. Le choix de ces systèmes était guidé sur des systèmes benchmark pour lesquels des résultats expérimentaux et théoriques étaient disponibles, et présentant des questions ouvertes, liées par exemple à de forts désaccords entre les données existantes.Systématiquement, nous avons essayé de produire des résultats avec une convergence contrôlée permettant des interprétations physiques originales.