Approches stochastiques des corrélations dynamiques au delà des méthodes de champ-moyen - Laboratoire de Physique Théorique - LPT Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Stochastic approches of dynamical correlations beyond mean-field methods

Approches stochastiques des corrélations dynamiques au delà des méthodes de champ-moyen

Résumé

This thesis explores four questions around the electronic relaxation of out- of-equilibrium molecular systems that is not taken into account in quantum mean field theories. The dissipation methods involved are the stochastic method (STDHF), its averaged version Average Stochastic TDHF (ASTDHF), the ex- tended mean field method, Extended TDHF (ETDHF), the relaxation time approximation (RTA) and multi-configuration method (MCTDHF). The competition between ionisation and dissipation effects shows that the ASTDHF method significantly reduces the electron emission to the out- side, whereas STDHF gives an emission comparable to a TDLDA emis- sion. For plasmon-resonant excitation, neither method reduces the emis- sion but allow the construction of residual correlations. The dipole signal is damped. The study of mean field instabilities highlights a numerical perturbation that allows exploring the physical instability of systems whatever the di- mension of the problem. It is possible to correct the symmetry properties of the system without questioning the inconsistently constructed electronic correlations. The MCTDHF method is compared to stochastic methods. This com- parison is limited to very short times with a limited number of electronic states. It is shown that the initial correlations can be constructed by STDHF and ASTDHF with good fidelity. The application of stochastic methods to realistic three-dimensional sys- tems is introduced. Results on a sodium cluster confirm the observations made on 1D model systems. However, in order to compare precisely with the RTA, an adjustment of the numerical parameters and an additional computational effort are expected. An energy balance shows a noticeable difference in the internal energy evolution between STDHF and the other methods.
Cette thèse explore quatre questions autour de la relaxation électronique des systèmes moléculaires hors équilibres qui n'est pas prise en compte dans les théories de champ moyen quantique. Les méthodes de dissipation étudiées sont : la méthode stochastique (STDHF), sa version moyennée Average Stochastic TDHF (ASTDHF), la méthode champ-moyen étendue Extended TDHF (ET- DHF), l'approximation en temps de relaxation (RTA) et la méthode multi-configurationnelle (MCTDHF). La mise en compétition des effets d'ionisation et de dissipation montre que la méthode ASTDHF réduit significativement l'émission d'électron vers l'extérieur alors que STDHF donne une émission comparable à une émission TDLDA. Pour une excitation à résonance plasmon, les deux méthodes ne réduisent pas l'émission, mais permettent la construction des corrélations résiduelles. Le signal dipolaire s'amortit. L'étude des instabilités de champ moyen met en évidence une perturbation numérique qui permet d'explorer l'instabilité physique des systèmes, quelle que soit la dimension du problème. Il est possible de corriger les propriétés de symétrie du système sans remettre en cause les corrélations électroniques construites de manière incohérente. La méthode MCTDHF est comparée aux méthodes stochastiques. Cette comparaison se limite aux temps très courts avec un nombre d'états électroniques restreint. Il est montré que les corrélations initiales peuvent être construites par STDHF et ASTDHF avec une bonne fidélité. L'application des méthodes stochastiques aux systèmes tridimensionnels réalistes est introduite. Les résultats sur un agrégat de sodium confirment les observations faites sur les systèmes modèles 1 D. Les méthodes stochastiques donnent des résultats pertinents. Mais pour comparer précisément avec la RTA, un ajustement des paramètres numériques et un effort de calcul supplémentaire sont attendus. Un bilan énergétique montre une différence notable de l'évolution de l'énergie interne entre STDHF et les autres méthodes.
Fichier principal
Vignette du fichier
2020TOU30313b.pdf (3 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03560566 , version 1 (07-02-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03560566 , version 1

Citer

Jordan Heraud. Approches stochastiques des corrélations dynamiques au delà des méthodes de champ-moyen. Physique Générale [physics.gen-ph]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2020. Français. ⟨NNT : 2020TOU30313⟩. ⟨tel-03560566⟩
59 Consultations
50 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More