Titre original :

Molecular modeling of the dynamics and reactivity at surfaces of atmospheric or interstellar interest

Titre traduit :

Modélisation moléculaire de la dynamique et de la réactivité sur des surfaces d’intérêt atmosphérique ou interstellaire

Mots-clés en français :
  • Champ de force

  • Dynamique moléculaire
  • Surfaces d'énergie potentielle
  • Glace
  • Aérosols atmosphériques
  • Grains interstellaires
  • Halogènes -- Composés
  • Composés aromatiques polycycliques
  • Polluants atmosphériques
  • Langue : Anglais
  • Discipline : Sciences physiques
  • Identifiant : Inconnu
  • Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
  • Date de soutenance : 07-12-2016

Résumé en langue originale

Ce mémoire d’HDR présente une synthèse des travaux de recherche effectués depuis mon stage postdoctoral et ma nomination en tant que Maître de Conférences à l’Université Lille 1. La thématique générale relève de l’étude théorique, par modélisation moléculaire, de la dynamique et de la réactivité sur des surfaces d’intérêt atmosphérique et interstellaire. Ces surfaces vont de la glace atmosphérique cristalline et de la glace amorphe comme celle qui recouvre les particules atmosphériques ou interstellaires jusqu’aux surfaces complexes d’aérosols formés de particules de sel marin recouvert d’acides gras en passant par des surfaces de butanol. Pour l’échantillonnage de l’espace des configurations, les simulations sont effectuées par dynamique moléculaire classique sur des surfaces de potentiel modélisées par des champs de force, un soin particulier étant apporté leur paramétrisation. Ces travaux se caractérisent par une forte interaction avec des groupes d’expérimentateurs, de théoriciens ou d’astrophysiciens, en particulier dans le cadre de projets ANR et du Labex CAPPA. Les résultats marquants sont détaillés pour quelques applications. Des perspectives de développement sont également proposées.

Résumé traduit

The present report gives an overview of my research activities since the PhD with emphasis on the recent studies. Focus is made on the modeling at the molecular scale of the heterogeneous reactivity of surfaces of atmospheric or interstellar interest. The studied surfaces extend from crystalline or amorphous ice, to aerosol particles. The influence of humidity is in particular investigated for the latter case with significant consequences for the surface chemistry. Classical molecular dynamics simulations are generally used to sample the configuration space. This approach is based on a semi-empirical description of the forces by reliable force fields. The problem of their parametrization is discussed. Electronic structure based calculations are considered in a second step to include charge transfer, bond forming or bond breaking. These studies are characterized by a strong interaction with experimentalists, theoreticians and astrophysicists, in particular within the context of two ANR projects and the Labex program. Some of the key results are detailed and development prospects are finally given.

  • Directeur(s) de thèse : Monnerville, Maurice
  • Laboratoire : Laboratoire de physique des lasers, atomes et molécules (PhLAM)
  • École doctorale : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq)

AUTEUR

  • Toubin, Céline
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