Equipe CT

L’équipe CT propose des techniques de calcul innovantes au-delà de l’approche conventionnelle de la théorie de perturbation et des potentiels représentés par des polynômes pour l’étude des états de rotation-vibration. L’interprétation des données expérimentales collectées dans le milieu interstellaire demande des calculs précis en spectroscopie. L’équipe CT propose la détermination de surface d’énergie potentielle et le calcul de moments dipolaires ou de surfaces efficaces utiles en astrophysique, ainsi que des techniques de calcul innovantes au-delà de l’approche conventionnelle de la théorie de perturbation et des potentiels représentés par des polynômes pour l’étude des états de rotation-vibration. L’équipe CT est reconnue pour ses compétences dans l’étude de la structure électronique de molécules pouvant présenter des couplages entre états électroniques et/ou entre moments angulaires.

L’équipe CT développe des logiciels propres à l’équipe. L’équipe développe un logiciel, basé sur la résolution de l’équation de Schrödinger par des méthodes variationnelles, permettant l’obtention des états rovibroniques de molécules tétra-atomiques (ou plus grandes) présentant un effet Renner-Teller (RT). L’accent est mis sur les cas de couplage RT fort, les molécules ayant des vibrations de grande amplitude, voir même les systèmes linéaires-pliés. L’équipe CT développe un code de dynamique moléculaire spécifique pour des collisions agrégat/dopant, permettant de prendre en compte d’importantes fluctuations de la densité des particules.

L’étude de l’interaction entre molécules dans des systèmes complexes est un sujet qui a pris de plus en plus d’importance dans l’équipe. L’équipe CT a mis au point des protocoles afin de pouvoir proposer des calculs de propriétés permettant l’interprétation de résultats expérimentaux obtenus par ces nombreux collaborateurs. Quelques exemples sont donnés ci-dessous.

• L’étude de l’effet Auger pour des systèmes à grand nombre de degrés de liberté, comme le ferrocène, et qui semblent présenter des couplages entre états électroniques résultants de l'excitation d’électrons en couche internes.
• La détermination de potentiel d’interaction très précis entre un atome de gaz rare et une surface solide ou des systèmes moléculaires interagissant avec d’autres types de surfaces (graphène, silicates,…).
• La simulation des spectres d’absorption et d’émission uv-visible par des méthodes QM/MM pour systèmes chimi- et bio-luminescents, prenant en compte l’environnement protéique dans la détermination des transitions électroniques.
• La dynamique de l’implantation de dopants et de la formation d’assemblages moléculaires ou métalliques dans des nanogouttes d’hélium.
• La compréhension du mécanisme moléculaire expliquant le mécanisme de l’olfaction par des approches multi-échelles.

L’équipe CT s’implique dans les sujets transversaux du MSME, c’est-à-dire les projets impliquant aussi un membre d’une autre équipe de MSME. L’expertise de l’équipe CT à l’échelle atomique et moléculaire est mise à profit pour extraire des paramètres utilisés par les autres équipes à des échelles plus grandes.

• Dans le cadre du projet transversal MyoMech, qui propose d’étudier la mécanique des systèmes musculaires, l’équipe CT contribue par son expertise pour l’étude des conformations des myosines par dynamique moléculaire, de la réactivité de l’hydrolyse de l’ATP, molécule responsable de fournir l’énergie chimique dans les milieux biologiques, et de la conversion de l’énergie chimique en énergie mécanique.
• Dans le cadre du projet transversal COMPACT, qui propose d’étudier les systèmes nanométriques de récupération d’énergie ainsi que les couplages électromécaniques dans les nano-composites exploitant des phénomènes liés aux très petites échelles comme l’effet tunnel électrique ou la flexoélectricité, l’équipe CT contribue par des calculs des propriétés piézoélectriques par des méthodes ab-initio.
• Dans le cadre du projet MIAM, qui propose de modéliser les interactions fluide-solide à l’échelle atomique et des transports dans les micro-nanopores, l’équipe CT détermine les potentiels molécules-surfaces au niveau atomistique.
• Dans le cadre du projet Capteur, qui propose l’étude et la conception de capteurs pour la détection de molécules dans l’atmosphère, l’équipe CT contribue par des modélisations au niveau moléculaire des interactions molécules-surfaces. Les études seront utilisées pour la conception de capteurs de gaz et polluants en solution, dans le cadre de collaboration du projet I-SITE FUTURE.
• La compréhension du mécanisme moléculaire expliquant le mécanisme de l’olfaction par des approches multi-échelles.