N° 382-383 février-mars 2014

Approches pour le traitement des solides et des surfaces

Pagination : 29-36
Sous-thème : Développements méthodologiques
Mots-clés : Solide, surface, chimie quantique, méthodologie, chimie théorique.
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Adsorption de l’acétonitrile sur une surface Pd(111) représentée par un modèle d’agrégat à gauche (cluster) et modèle périodique (slab) à droite.

Le solide peut être représenté de différentes façons selon les propriétés que l’on souhaite étudier ou les caractéristiques du système. Il est ainsi possible de le représenter soit dans sa globalité, soit de manière locale.

La première méthode permet d’avoir des informations globales (structure, énergie de différentes phases, phonons, etc.), mais est limitée à des représentations de type « champ moyen ».

La seconde permet d’obtenir des informations plus précises (possibilité de prise en compte explicite de la corrélation électronique), mais est réduite à ne considérer qu’une succession de petites parties du système. Par exemple, la surface d’un solide sur laquelle des molécules sont adsorbées peut être modélisée comme une très grande molécule autour du site de liaison adsorbat/substrat ; de même, les interactions magnétiques peuvent être déterminées sur un fragment centré autour des quelques atomes lourds impliqués.

Cet article présente ces méthodes et les stratégies de modélisation associées, et décrit les avantages et les inconvénients. L’utilisation de chacune de ces descriptions est explicitée autour d’un exemple.