Comportement quantique de collisions inélastiques

Vue globale de la chambre d'expérimentation © Comex

Vue globale de la chambre d'expérimentation © Comex

Des chercheurs du groupe COMEX ont mis en évidence le comportement quantique de collisions inélastiques entre des atomes de carbone et d’hélium. Ces résultats sont publiés dans Nature Chemistry.

Des chercheurs du groupe COMEX (Collisions Moléculaires en milieux extrêmes, équipe de l’Institut des sciences moléculaires ( ISM , unité de recherche Bordeaux INP, CNRS et université de Bordeaux) ont observé des collisions inélastiques entre des atomes de carbone dans leur état fondamental (3P0) et des atomes d’hélium (He) à très basses énergies de collision, correspondant à des températures inférieures à 10 Kelvin (-263 °C).

Leurs résultats expérimentaux, joints à ceux des calculs théoriques, mettent clairement en évidence la nature quantique de ces collisions : il s’agit de transitions entre états de spin-orbite, qui sont classiquement interdites. Ces travaux représentaient un défi à la fois pour l’expérience (production d’une source de carbone essentiellement dans son état le plus bas ) comme pour la théorie (les calculs de dynamique quantique sur un système comportant plusieurs courbes d’énergie potentielle proches).
Ces résultats présentent un intérêt à la fois fondamental, mais aussi appliqué : l’excellent accord théorie-expérience permet de valider les courbes d’énergie potentielle utilisées, et ainsi de calculer des taux de collision utiles pour la modélisation de milieux interstellaires. En effet, ces processus participent à l’équilibre thermique de ces milieux, et leur connaissance permet d’obtenir des informations sur les conditions physiques et sur les abondances en atomes de Carbone.

Ces résultats sont publiés dans la revue internationale Nature Chemistry. Pour plus d’informations : site de l’ Institut des sciences moléculaires.

Références


"Understanding the quantum nature of low-energy C(3Pj) + He inelastic collisions" Astrid Bergeat, Simon Chefdeville, Michel Costes, Sébastien B. Morales, Christian Naulin, Uzi Even, Jacek K?os and François Lique