N° 350 mars 2011

L’effet Jahn-Teller : retour sur cette notion « basique » faussement simple

Pagination : 26-34
Rubrique : Enseignement et formation
Mots-clés : Effet Jahn-Teller, théorie, orbitales moléculaires, géométrie moléculaire, vibration, théorie des groupes.
FR | EN

Représentation d’un minimum (a) et d’un état de transition (b) dans le cas monodimensionnel.

Cet article fait le point sur la plupart des facettes de l’effet Jahn-Teller. Il est destiné principalement à un public d’enseignants, de chercheurs, de doctorants ou d’étudiants désireux de compléter leurs connaissances sur le sujet. Quelques rappels théoriques sont donnés avant d’aborder les effets Jahn-Teller du premier et du deuxième ordre.

Après une présentation générale, les deux phénomènes sont illustrés par des applications sur des systèmes didactiques. Le cation du cyclobutadiène et les complexes octaédriques des métaux de transition servent d’exemples à l’effet du premier ordre. Les molécules d’ammoniac et de méthane, ainsi que le cation méthyle, sont utilisées pour détailler l’effet du second ordre. L’exemple délicat du cyclobutadiène – molécule qui viole la règle de Hund – est ensuite analysé et l’effet pseudo Jahn-Teller est défini. Enfin, les aspects statique et dynamique sont traités simplement. Trois encadrés traitant du produit direct, des vibrations moléculaires et de l’état fondamental du cyclobutadiène sont proposés afin de faciliter la lecture aux non-spécialistes.