UFR de Physique

Propositions de stages en laboratoire -- M2

Les offres sont actualisées en mai. Par exemple, les offres de stages pour l'année universitaire 2015-2016 seront mises en place en mai 2015, les offres de stages pour l'année universitaire 2016-2017 seront mises en place pour en mai 2016, etc.

Première étape vers un modèle prédictif de spéciation des radionucléides.

  • Option Lumière-Matière, Générique du parcours Lumière-Matière
  • Laboratoire: Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM)
  • Responsable du stage: Florent Réal (florent.real@univ-lille1.fr, 03.20.33.59.29)
  • Co-responsable(s): Valérie Vallet
  • Mots clés: calcul quantique, lanthanides, relativité, problème à n-corps
  • Fiche complète en PDF : Fiche complète en PDF

Dans le contexte de la caractérisation des radionucléides (lanthanides et actinides) dans différentes phases, la modélisation théorique est devenue un outil complémentaire aux expériences pour rationaliser les propriétés de ces éléments dans différents environnements. Le développement de modèle réaliste, pouvant décrire les propriétés macroscopiques des radionucléides grâce à des approches à l’échelle moléculaire, nécessite en particulier de caractériser et de décrire avec précision les interactions entre ces ions lourds et les éléments de leur environnement. Dans le cadre de ce stage de master, nous souhaitons mettre l’accent sur la description des interactions en phase gazeuse des lanthanides trivalents avec les halogènes contre-ions halogènes 1 et les molécules d’eau (sSurfaces d’énergie potentielle, structures électroniques) via des calculs de hautes précisions. Ces calculs serviront de base au développement de champs forces (formes analytiques décrivant les interactions entre molécules. Ex : Lennard-Jones) utilisés qui seront par la suite utilisés dans des simulations de dynamique classique, par la suite dans des codes de dynamiques classiques, seuls capables permettant d’obtenir les informations pour des échelles de taille et de temps significativesdes informations sur la structuration et la dynamique des ions lanthanides en phase condensées et aux interfaces.2

Modéliser la structure électronique et les propriétés moléculaires d’agrégats nanoscopiques reste difficile avec les approches conventionnelles de la mécanique quantique, en particulier lorsque des éléments lourds sont impliqués, car l'on doit traiter simultanément la corrélation électronique et les effets relativistes.

Pour se faire, l’étudiant sera amené à se familiariser avec les concepts et codes de chimie théorique, dont le but est de résoudre l’équation de Schrödinger pour des systèmes à n-particules (ici les électrons). Il pourra intégrer en plus de sa formation des compétences en programmation (langages Python, Fortran, C ). En fonction desde l’état d’avancement des premiers résultats, l’étudiant sera amené à réaliser des calculssimulations de dynamique classique.

1 Réal et al, J. Chem. Phys., 144, 124513 (2016) 2 Réal et al, J. Comput. Chem. 34, 707 (2013).