Ultrafast geometrical rearrangement of solid neon upon photoexcitation of a NO impurity : a quantum dynamics study

摘要

Cette thèse présente des modélisations quantiques de la dynamique photoinduite de la molécule NO en matrice de néon. La perturbation locale, créée par l'excitation optique de NO, se propage d'une façon radiale, comme une onde de choc. La dynamique ultrarapide de relaxation est étudiée à l'aide d'un modèle de couches successives autour de la molécule NO. Grâce à la faible anisotropie de l'interaction NO-Ne, le modèle est capable de décrire les mouvements principaux des atomes voisins du solide, tout en réduisant la dimensionnalité. La propagation numérique du paquet d'ondes multidimensionnel permet d'analyser des déformations statiques ainsi que la réponse dynamique après excitation femtoseconde. La méthodologie présentée permet en plus de considérer des paramètres réalistes de l'impulsion laser excitatrice, et les effets de leur durée est clairement mise en évidence. Des calculs de spectres d'absorption résolus en temps donnent un bon accord avec des mesures expérimentales, et permettent ainsi une analyse détaillée des mécanismes de transfert d'énergie vers le solide. Dans ce contexte, l'influence des corrélations quantiques a été étudiée, en utilisant la méthode MCTDH (multi configuration time dependent Hartree). Entre certains degrés de liberté, elles jouent un rôle important, mais pour des observables comme l'énergie transférée ou les positions moyennes des atomes du solide, une approche de champ moyen dépendant du temps donne déjà des résultats précis. Par contre, les effets des corrélations sont bien visibles dans des observables mesurées, car ils mènent à des spectres d'absorption plus lisses, en meilleur accord avec les expériences.