Rapport quadriennal 2002 - Laboratoire d'Astrophysique de l ...

Chapitre B
Thèmes: Bilan et prospective
• Elimination de l’erreur de superposition de base par diverses approches (Mayer et al. 1996)
• Stratégie pour l’expansion angulaire du potentiel intermoléculaire à 4-D ou plus, et estimateur d’erreur
associé (utilisé dans (Faure et al. 1999a) et (Valiron & Rist, en préparation).
• Règles de quasi-symétrie dans l’expansion angulaire du potentiel intermoléculaire entre une toupie
symétrique (H 2 O, NH 3 …) et H 2 (Valiron, Rist & Mayer, en préparation).
• Vers des calculs ab-initio en base infinie: approche Coupled Cluster explicitement corrélée CC-R12 et
développement des bases optimales associées (Noga & Valiron, 2000; Noga et al. 2001; Noga &
Valiron, 2001). Estimateurs d’erreur ab-initio (Noga & Valiron, 2000). Bases pour H, C, N, O déjà
disponibles (en préparation). Pour un survol, voir les transparents correspondants sous 6 .
Figure 1: Illustre l'accélération de convergence avec la taille de la base obtenue par la méthode CCSD(T)-R12
pour des propriétés délicates à prédire comme l'énergie d'atomisation. Les incertitudes résiduelles sont dominées
par les limitations liées à la méthode et non plus par le choix de la base, et l'accord expérimental est
considérablement amélioré. Des applications à la détermination des potentiels inter-moléculaires pour
l'excitation collisionnelle et a la prédiction des spectres de pliage des molécules "molles" sont en cours (cf.
préparation des observations HERSCHEL et ALMA).
• Codes de production parallèle en développement (approche pragmatique à court terme, voir thèse de N.
Maillard pour les perspectives à moyen terme).
Ces progrès méthodologiques originaux nous permettront dès 2002 de valider la précision des surfaces de
potentiel intermoléculaire (et leur expansion angulaire associée) utilisées pour les calculs de collisions
inélastiques. Dans les cas courants (molécule à couche fermée ou radical doublet sigma en interaction avec
H 2 ) il est envisageable de calculer de nouvelles surfaces avec une précision de l’ordre du cm -1 . Des
améliorations significatives (près d’un ordre de grandeur en précision) pour les potentiels intramoléculaires
sont également attendues, avec des applications possibles pour la prédiction des modes spectroscopiques des
molécules « floppy ».
3.3.2 Diagnostics expérimentaux ou astrophysiques, et développements associés
• Dépendance à la température des réactions radicalaires. Durant sa thèse, A. Faure a élucidé l’origine de
la dépendance anormale à la température de certaines réactions radicalaires telles que CN+NH 3 (Faure
et al. 1999a; Faure et al. 1999b; Faure et al. 2000). Des mesures expérimentales, telles que celles du
groupe de B. Rowe à Rennes, avaient en effet montré que ces réactions, lentes à température ambiantes,
deviennent rapides à basse température avec une dépendance du taux de réaction incompatible avec les
6 http://www.sron.rug.nl/hifiscience/floppy.pdf
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