Quantum dynamics of the diffusion of adsorbates
Dynamique quantique de la diffusion d’adsorbats
Résumé
The present thesis aims at studying the dynamics of adsorbates following a fully quantum theoretical approach. We are particularly interested in the H/Pd(111) and H2 /Pd(111) systems. A large part of this work is related to the study of the vibrational states and eigenenergies of the hydrogen atoms on the palladium surface. This study showed the presence of tunneling and Fermi resonance coupling of localized vibrational modes of the system. Numerical simulations highlighting the manifestation of these two quantum effects in the dynamical behavior of hydrogen atoms on the palladium surface are presented. We finally propose a new method to calculate the intermediate scattering function (ISF) which relies on a quantum stochastic approach. A preliminary result is confronted with spin echo experiments.
Cette thèse a pour but d’étudier la dynamique des adsorbats avec une approche théorique entièrement quantique. Nous nous intéressons particulièrement aux systèmes H/Pd(111) et H2 /Pd(111). Une grande partie de ce travail est liée à l’étude des états vibrationnels et des énergies propres des atomes d’hydrogène sur la surface de palladium. Cette étude a montré la présence d’un couplage par effet tunnel et résonance de Fermi des modes vibrationnels localisés du système. Des simulations numériques mettant en évidence la manifestation de ces deux effets quantiques dans le comportement dynamique des atomes d’hydrogène à la surface du palladium sont présentées. Nous proposons enfin une nouvelle méthode de calcul de la fonction de diffusion intermédiaire qui repose sur une approche stochastique quantique. Un résultat préliminaire est comparé à des expériences de spin écho.
Origine : Version validée par le jury (STAR)