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Autour des effets nucléaires quantiques : étude du lithium en Géologie et du proton dans la Portlandite - Romain Dupuis - Mardi 19 janvier 2016 à 10 h

INSP - 4 place Jussieu - 75252 PARIS Cedex 05 - Barre 22-12 - 4e étage, salle 426

Romain Dupuis - DIPC, San Sebastian, Espagne

Résumé

Les atomes les plus légers tels que l’hydrogène sont composés de noyaux quantiques ; ils peuvent par exemple franchir des barrières d’énergie par effet tunnel. En Dynamique Moléculaire, la prise en compte des effets nucléaires quantiques est une difficulté supplémentaire qui a souvent été mise de côté. Il existe cependant des méthodes aux acronymes diverses (PIMD, QTB, GLE) permettant de réaliser une dynamique moléculaire « tout-quantique » - les électrons et les noyaux sont quantiques. Avec ces méthodes il a été montré que pour des systèmes fondamentaux (eau liquide, glace, hydroxydes, oxydes de type pérovskite) il est essentiel de prendre en compte les effets nucléaires quantiques. Dans ce séminaire, j’introduirai brièvement la méthode Path Integral Molecular Dynamics (PIMD) en m’appuyant sur deux exemples : en Géologie sur le fractionnement isotopique du lithium et en sciences des matériaux sur la dynamique du proton dans la Portlandite (phase du ciment). La méthode PIMD est « visuelle » car elle permet de distinguer les atomes les plus quantiques directement sur la trajectoire.