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P3M

GSMA (UMR CNRS 6089)

 

Le Groupe de Spectrométrie Moléculaire et Atmosphérique (GSMA) est un laboratoire interdisciplinaire qui combine spectroscopie moléculaire théorique et expérimentale, dynamique moléculaire, et applications aux sciences de l’environnement et àla planétologie.

 

Personnels impliqués :

A. Alijah,Pr  (Faculté des Sciences)

D. Bonhommeau, MC, CNRS (Faculté des Sciences)

T. Cours, MC  (IUT RCC)

 V. Tyuterev, Pr  (Faculté des Sciences)

 

Doctorants :

 
Alexandre Perret : "Etude de la formation et du grossissement des bulles dans un liquide sursaturé en CO2 dissous par dynamique moléculaire : le cas particulier des vins de Champagne." 
Financement : bourse CIFRE GSMA/Bull
Directeur de thèse : A. Alijah
Co-directeur de thèse : G. Liger-Belair
Date d'inscription : janvier 2012

 

Roman Kochanov : Modélisations globales de spectres moléculaires à haute résolution à partir de fonctions potentielles et Hamiltoniens effectifs : Applications aux banques de données spectroscopiques.
Financement : Cotutelle France Russie
Directeur de thèse : V.tyuterev
Date d’inscription : 2010

 

Thibault Delahaye : Etude et modélisation du spectre du méthane et d'autres gaz à effet de serre pour des applications atmosphériques et planétologiques.
Financement: Ministère
Directeur de thèse : V. Tyuterev
Co-encadrant : M. Rey
Date d'inscription : 2011


 

Thématiques de recherche :

 

L’equipe PMT mene des recherches a la frontiere entre la spectroscopie a haute resolution, la chimie theorique (surfaces ab initio) et la dynamique moleculaire. L’objectif essentiel est le developpement et l’amelioration de modeles permettant une meilleure description des etats moleculaires de haute energie et de ce fait, une meilleure comprehension de la structure des etats ro-vibrationnels tres excites, des transitions entre etats, du rôle des resonances multiples, des couplages non-adiabatiques, et des substitutions isotopiques brisant la symetrie des molecules. Historiquement, ces travaux ont aussi eu pour but d’accompagner les analyses des spectres et d’ameliorer la modelisation des mesures experimentales notamment menees au laboratoire par l’´equipe MSA pour des applications en physique de l’atmosphere et en planetologie. Les recrutements recents ont permis deerenforcer l’´equipe et de diversifier ses thematiques, en particulier par l’introduction de projets de dynamique moleculaire a l’interface physique/biologie.

Les principaux axes de recherche actuels de l’equipe PMT sont :

 

  1. La structure ´electronique de mol´ecules d’int´erˆet atmosph´erique et astrophysique (LiH, H2S, H+3 , O3, etc.) : surfaces potentielles, surfaces dipolaires et couplages non-adiabatiques.
  1. Les calculs des ´etats ro-vibrationnels tr`es excit´es de mol´ecules d’int´erˆet atmosph´erique et astrophysique (H+3 , NO2, etc.) sur des surfaces ´electroniques fondamentales ou excit´ees potentiellement coupl´ees, d´eveloppement de m´ethodes variationnelles, construction de mod`eles spectroscopiques effectifs.

 

  1. Les effets de substitutions isotopiques brisant la sym´etrie mol´eculaire (bifurcations sur les isotopologues de SO2 et H2O), l’´etude du transfert d’´energie ro-vibrationnelle appliqu´e aux formations/fragmentations mol´eculaires et aux r´eactions d’´echange isotopique (´etude de O3).
  1. La dynamique et thermodynamique de gouttelettes charg´ees en lien avec les exp´eriences d’ionisation par ´electron´ebulisation avec le d´eveloppement de codes de dynamique classique, de Monte Carlo classique, de gradient conjugu´es.

 

  1. La mise en place de banques de donn´ees spectroscopiques (coll. avec l’´equipe MSA) : O3 (S&MPO) , C2H4.

 

L’equipe Aeronomie mene des recherches en modelisation atmospherique (modelisation meso-echelle centree sur l’etude de la haute troposphere et de la basse stratosphere [UT-LS] tropicales) et planetologique (essentiellement modelisation globale de l’atmosphere de Titan et de Mars). Ces activites de modelisation et d’interpretation d’observations sont fortement renforcees par des deploiements instrumentaux (coll. avec l’´equipe SLA) a la fois pour les etudes de l’atmosphere moyenne terrestre (ballons stratospheriques) mais aussi en planetologie (missions spatiales). Ces developpements instrumentaux reposent essentiellement sur la spectroscopie laser in situ.
L’equipe Aeronomie est co-fondatrice de la start-up Aerovia (→  http://www.aerovia.fr/ ).


Les principaux axes de recherche actuels de l’equipe Aeronomie sont :

 

  1. La modelisation meso-echelle de l’atmosphere moyenne terrestre (coll. avec l’equipe SLA) par le biais de simulations numeriques (code BRAMS) et de campagnes de mesures par ballons stratospheriques (Br´esil, Afrique de l’Ouest) pour notamment mieux apprehender le role de la convection profonde sur la structure thermique de la tropopause et etudier les processus physico-chimiques qui affectent le temps de vie des particules de glace (charge electrique, teneur en composes azotes).

 

  1. L’´etude des atmospheres planetaires (modelisation globale 2D, 3D pour Titan, Mars, Venus) par l’analyse d’observations TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) provenant de la mission PHOBOS-GRUNT (Phobos etant l’une des lunes de Mars) et le developpement du code GCM 3D (General Circulation Model) permettant la simulation et la comparaison aux observations d’un vaste panel de phenomenes climatiques se produisant sur Titan. 

Expertise logiciels :
Gaussian, Molpro ….


Développement de logiciels :
developpement de codes de dynamique classique, de Monte Carlo classique, de gradient conjugues.
Mise en place de banques de donnees spectroscopiques (coll. avec l’equipe MSA) : O3 (S&MPO) , C2H4.


Collaborations
Le GSMA est egalement frequemment sollicite pour des collaborations par des industriels ou des grands organismes, notamment pour les competences en spectrometrie laser pour la mesure de gaz (competences en spectroscopie et capacites `a developper des senseurs de terrain) avec par exemple Thales ”III-V Lab” (DGA, Eureka/Euripides, etc.), plusieurs centres de l’INRA (Avignon, Versailles-Grignon, etc.) , le CEA-Leti (Departement Optronique), etc. Ceci a abouti `a la creation de la start-up Aerovia en juillet 2010 par des chercheurs de l’unite, entreprise dediee `a la mesure de gaz par laser et qui sera amenee probablement `a jouer un role important pour l’unite sur la periode 2012-2016.

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