Calculs ab initio de structures atomiques
Nous nous intéressons au calcul ab initio de propriétés spectroscopiques d'atomes et d'ions à l'état libre. Les méthodes de calculs développées visent à approcher les fonctions d'onde solutions exactes de l'équation de Schrödinger en améliorant l'approximation de champ moyen afin de tenir compte de la corrélation électronique. Des modèles plus complets tenant compte des corrections relativistes sont également étudiés. Les propriétés envisagées sont les niveaux d'énergie, les électro-affinités, les déplacements isotopiques, les structures fines et hyperfines de raies spectrales, les probabilités de transitions radiatives permises et interdites, gouvernant les temps de vie des niveaux excités en l'absence de collisions, les probabilités de désexcitation non-radiatives, etc... Les systèmes étudiés sont choisis pour leur intérêt immédiat en astrophysique ou en physique des plasmas. Les états et propriétés considérés sont étudiés en rapport avec l'interprétation d'expériences d'actualité.
Calculs de structures moléculaires
Nous calculons par des méthodes de Chimie Quantique des propriétés structurales et dynamiques de petites espèces moléculaires stables et instables, présentant un intérèt expérimental direct dans les domaines de la réactivité chimique, la spectroscopie, la chimie atmosphérique et l'astrophysique. Nous nous intéressons particulièrement aux états électroniques et vibrationnels excités qui jouent un rôle dominant dans de nombreux processus réactifs. Des méthodes de calcul adaptées sont développées pour tenir compte des interactions spécifiques mises en jeu (corrélation électronique, anharmonicité vibrationnelle, couplages vibroniques, interactions discret-continu). Des études sur des molécules de grandes tailles sont également réalisées, notamment sur les fullerènes et certaines molécules biologiques.
Dynamique et réactivité atomique et moléculaire
Nos recherches s'orientent vers l'étude des niveaux d'énergie, probabilités de transitions radiatives et d'autoionisation ou mécanismes de peuplement, des états multiplement excités formés lors de processus collisionnels entre les systèmes atomiques et différents types de partenaires aussi divers que des photons, ions, molécules, surfaces métalliques ou particules de haute énergie. Nous étudions également des processus de prédissociation moléculaire vibrationnelle et électronique, en particulier dans les cas de recouvrement de résonance, oò des phénomènes de piégeage d'états discrets au sein d'un continu de dissociation peuvent se produire. Finalement, nous modélisons des réactions de transfert d'électron et de photodissociation grâce au développement d'une méthode dépendante du temps basée sur la propagation de paquets d'onde.