Thèse Analyse de Brisures de Symétrie dans l'Irradiation Ultra Rapide de Molécules H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Laboratoire de recherche : LPT - Laboratoire de Physique Théorique Direction de la thèse : Mohamed BELKACEM Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-31T23:59:59 L'irradiation par laser ultra rapide de molécules et d'agrégats peut conduire, sous certaines conditions à l'apparition de comportements inattendus. Une instabilité a ainsi été identifiée, il y a quelques années, dans le cadre de calculs microscopiques fondés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité dépendant du temps. Cette instabilité est maintenant bien établie et associée à une inversion de population des niveaux électroniques profonds [1,2,3]. Des travaux récents ont montré que cette instabilité traduit une brisure de symétrie due à l'utilisation d'un champ moyen effectif. La question de l'impact du niveau de théorie utilisé (champ moyen et/ou au-delà) constitue donc un enjeu majeur pour valider, ou non, la réalité physique du phénomène observé dans les calculs champ moyen largement utilisés dans la communauté.

L'objectif de cette thèse est de clarifier cette question en utilisant des modèles simplifiés de systèmes de spin qui permettent d'obtenir des solutions « complètes », c'est à dire sans référence au champ moyen. Des niveaux intermédiaires de théorie sont également accessibles dans ce cas, notamment à l'aide d'approches stochastiques [4].

Après une étude systématique de la brisure de symétrie due au champ moyen il s'agira d'identifier en quoi cette brisure de symétrie reflète un comportement physique réel, à l'aide des solutions complètes. L'analyse des méthodes stochastiques permettra par ailleurs de mieux caractériser leur qualité, entre champ moyen et solution complète.

Une fois ces études effectuées sur des systèmes modèles, il sera possible, dans une dernière phase de la thèse, de revenir à des cas réalistes d'irradiation laser sur des molécules pour étudier, notamment, la qualité des méthodes stochastiques [5]. Ces dernières sont disponibles dans le code QDD (Quantum Dissipative Dynamics) [6] développé dans le groupe depuis une trentaine d'années.
Dynamique quantique, electronique et ionique, dans des systemes finis (agregats ou molécules) soumis à de fortes excitations (irradiation par lasers intenses et/ou autres).

Master 2 physique fondamentale ou equivalent.
Experience en programation (de preference Fortran, CUDA)