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Laser haute résolution de l’ammoniac et de ses isotopologues deutérés dans l’infrarouge (1.95-2.05μm).

par Johanna Leclercq - publié le

Titre du projet de thèse :
Laser haute résolution de l’ammoniac et de ses isotopologues deutérés dans l’infrarouge (1.95-2.05μm).


Directeur de thèse : Patrice CACCIANI (CR)
Nom du co-encadrant ou co-directeur de thèse : Jean Cosléou (PU)


Laboratoire d’accueil : PhLAM


Co-financements envisagés : Bourse ministère


Programmes éventuels de rattachement : CPER CLIMIBIO


Résumé du projet de thèse :
Notre axe de recherche est l’étude des mécanismes de modification interne (« conversion ») du spin nucléaire dans les molécules possédant des noyaux identiques, (isomères de spin).
Dans ce cadre nous étudions la molécule d’ammoniac et sa spectroscopie. Cette molécule agit comme précurseur dans la formation des particules fines (aérosols) dites secondaires.

Une nouvelle source laser haute résolution a été acquise dans le cadre du CPER CLIMIBIO, dont la gamme spectrale couvre une gamme d’énergie pour laquelle la molécule NH3 ainsi que ses isotopologues ND2H, NHD2 ND3 possèdent des bandes d’absorption.

L’analyse de ces bandes complexes nécessitent une comparaison avec des calculs ab initio dont la précision ne cesse de s’améliorer en ajustant la surface de potentiel grâce à des données expérimentales précises. En effet, l’ammoniac, molécule légère, possède dans cette gamme d’énergie de nombreuses bandes de combinaison en interaction, ce qui rend l’analyse difficile mais qui reste un challenge pour les théoriciens, en particulier à cause de la possibilité de mouvement de retournement interne de la molécule, l’atome d’azote pouvant passer de part et d’autre du plan contenant les les trois hydrogènes, mouvement de grande amplitude aussi appelé d’inversion.

Le projet a une dimension à la fois théorique et expérimentale, puisqu’il s’agira d’abord d’enregistrer les spectres d’absorption de ces molécules à différentes températures, d’analyser ces spectres, puis d’établir une correspondance entre les transitions observées et calculées en utilisant différentes informations et méthodes : position, force d’oscillateur, variation en température, observation de transitions de même état supérieur (Ground state combination difference), règles de sélection (observation de branches à l’intérieur de la bande d’absorption).