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Theses

Simulation moléculaire d'interfaces solide-liquide : calcul de la tension de surface

Résumé : Le présent manuscrit présente le développement méthodologique du calcul de la tension de surface d’interfaces solide-liquide via des simulations de dynamique moléculaire. Après une courte présentation des avancées dans le domaine du calcul de la tension de surface pour les interfaces fluide-fluide et solide-fluide, les principales méthodes de calcul de la tension de surface d’un point de vue théorique sont montrées et généralisées pour le cas des interfaces solide-liquide, puis mises en oeuvre dans le cas de simulations de dynamique moléculaire. Un système école, constitué d’une feuille de graphène pour la phase solide et d’un bain de méthane pour la phase liquide, est ensuite étudié pour observer l’influence des artefacts de simulation sur le calcul de la tension de surface, montrant en particulier des effets de taille bien plus importants que pour le cas des interfaces liquide-liquide. Un autre système constitué d’une tranche de cuivre pour la phase solide, et d’un bain de méthane pour la phase liquide, a permis d’étudier l’effet inédit aux systèmes solide-liquide appelé anisotropie, montrant en particulier l’importance du caractère tensoriel de la tension de surface pour ce type de système. L’influence des paramètres du potentiel croisé entre les atomes de cuivre et de méthane est ensuite étudié. Finalement, deux systèmes applicatifs sont abordés, d’une part le système graphène-eau permettant d’étudier les effets de l’interaction électrostatique, et d’autre part un système constitué d’un solide explosif, le 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzène (TATB) en contact avec un bain polymère pour la phase liquide, représentatif d’un cas réel d’intérêt.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02284851
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Thursday, September 12, 2019 - 11:26:08 AM
Last modification on : Friday, September 13, 2019 - 1:23:45 AM
Document(s) archivé(s) le : Saturday, February 8, 2020 - 3:04:50 AM

File

2018CLFAC089_DREHER.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02284851, version 1

Citation

Thibaud Dreher. Simulation moléculaire d'interfaces solide-liquide : calcul de la tension de surface. Chimie théorique et/ou physique. Université Clermont Auvergne, 2018. Français. ⟨NNT : 2018CLFAC089⟩. ⟨tel-02284851⟩

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