Modélisation des effets quantiques nucléaires : approches théorique pour la dynamique quantique des noyaux

Axe T - Méthodologies pour la modélisation des matériaux

Post-doctorat de Etienne Mangaud
CDD d'ingénieur d'étude de Erika Fallacara

Projet de recherche mené depuis le 01/10/2017 et arrêté courant 2018. Le projet a été repris par Erika FALLACARA courant 2019, sous un contrat d'Ingénieur d’Étude.

Laboratoires co-porteurs

• Institut des NanoSciences de Paris (INSP)
  Porteur de projet : Simon Huppert
  Co-encadrants : Fabio Finocchi, Philippe Depondt
• Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (IMPMC)
  Co-encadrante : Livia Bove
• Centre Européen du Calcul Atomique et Moleculaire (CECAM) - EPFL Lausanne
  Co-encadrante : Sara Bonella
• Département de chimie - ENS Chimie
  Co-encadrant : Rodolphe Vuilleumier

Résumé du projet

Bien que les effets quantiques nucléaires jouent un rôle central dans de nombreux processus physicochimiques, leur modélisation reste un enjeu théorique important. Ce projet postdoctoral porte sur la mise en oeuvre de nouvelles méthodes de simulation permettant de modéliser les propriétés vibrationnelles des matériaux, en tenant compte des effets quantiques sur la dynamique des noyaux. En effet les propriétés dynamiques sont essentielles dans l'analyse des résultats expérimentaux, et les techniques de simulation existantes sont largement insuffisantes.

Ce travail comportera deux axes : d'une part le développement de nouvelles méthodes de simulation basées sur la combinaison de deux approches théoriques complémentaires, et d'autre part l'application de ces méthodes à des systèmes physiques réels, notamment les clathrates de glace sous pression.

Publications

• Etienne Mangaud, Simon Huppert, Thomas Plé, Philippe Depondt, Sara Bonella et al. 
  The fluctuation-dissipation theorem as a diagnosis and cure for zero-point energy leakage in quantum thermal bath simulationsJournal of Chemical Theory and Computation
  American Chemical Society, 2019, 15 (5), pp.2863-2880.
  DOI : 0.1021/acs.jctc.8b01164
  Ref HAL : hal-02171352v1