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SUMMARY:Adsorption de contaminants organiques sur des substrats naturels. - (Quentin Desdion / LCPQ / Thèse). - 16/12/2024\, 14H
DESCRIPTION:Soutenance de thèse \nQuentin Desdion\, LCPQ\, Salle de conférence\, Bat. 3R4 \nRésumé: \nLa valorisation des ressources en eau est un enjeu majeur au regard des impacts du changement climatique\, des flux de populations (tourisme\, étalement urbain)\, des épidémies… L’ensemble des usages de l’eau est concerné : alimentation en eau potable et assainissement\, usages agricoles et industriels. Cependant\, ces ressources en eau sont souvent contaminées par des composés organiques variés. Dans ce contexte\, les objectifs de la thèse consistent à étudier le comportement de contaminants organiques dans l’eau et les interactions entre ces contaminants et des substrats naturels inorganiques comme les argiles (matière minérale du sol). L’objectif global est une meilleure compréhension des processus de désorption des contaminants organiques (ici des pesticides) qui ont été adsorbés sur la matière minérale du sol\, après leur utilisation. La micro-hydratation de deux pesticides a été étudié\, le fenhexamide (Fen) et la métamitrone (Meta). Ces deux pesticides ont également été étudiés en interaction avec un cation\, Ca2+\, en condition microhydratatée. L’étude de la surface d’énergie potentielle des complexes Pest-(H2O)n et Pest-Ca2+-(H2O)n (avec Pest : [Fen ; Meta]) a été réalisée en utilisant les approches PTMD (pour Parallel Tempering Molecular Dynamic) ou PTMC (pour Parallel Tempering Monte Carlo) puis en optimisant localement en DFTB (paramètre 3ob avec correction de dispersion) et en DFT (au niveau de calcul B3LYP-D3/6-311+G(2d\,2p). Dans les complexes Pest-(H2O)n\, e nous avons pu mettre en évidence une compétition entre le nombre de sites d’interaction de l’eau sur Fen et Meta d et la conservation d’un grand nombre de liaisons hydrogène intermoléculaires au sein de l’agrégat d’eau selon le nombre n de molécules d’eau impliqués dans le complexe.. Nous avons également pu rendre compte de la préférence de complexation des molécules d’eau sur Ca2+ au sein du complexe Pest-Ca2+-(H2O)n\, mettant en avant l’importance de la première sphère d’hydratation du cation. Enfin\, nous avons pu étudier la désorption de Fen depuis une surface de Montmorillonite (Mont) microhydratée à l’aide de la méthode CPMD (pour Car-Parrinello Molecular Dynamic) avec un échantillonage de type « Umbrella Sampling ». Ceci nous a permis de mettre en évidence que le mécanisme de désorption de Fen  depuis Mont microhydratée est proche du mécanisme obtenu pour Fen-Mont totalementhydratée : le complexe Fen-Ca2+ commence par s’éloigner de la surface de Mont\, l’interaction entre Fen et Ca2+ est brisée à plus longue distance.   Ce type de mécanisme a également été observé pour l’atrazine depuis la surface de Ca-Montmorillonite hydratée. Les différences observées concernent les barrières énergétiques et l’orientation du pesticide par rapport à la surface. \n\n \n \n 
URL:https://fermi.univ-tlse3.fr/event/adsorption-de-contaminants-organiques-sur-des-substrats-naturels-quentin-desdion-lcpq-these-16-12-2024-14h/
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SUMMARY:Electron and Molecular P\,T-odd Electric Dipole Moments. A Search for Charge-Parity-Violation in Diatomic Molecules. - (Aurélien Marc / LCPQ / Thesis). - 16/12/2024\, 14H
DESCRIPTION:PhD defense \nAurélien Marc\, LCPQ\, Seminar room\, 3rd floor\,Bat. 3R1 \nJury members \n\nMme Jacinda GINGES\, Raportrice\, The University of Queensland\nM. Leonid SKRIPNIKOV\, Rapporteur\, Petersbourg Nuclear Physics Institute\nM. Sylvain CAPPONI\, Examinateur\, Université Toulouse III-Paul Sabatier\nM. Pierre PUJOL\, Examinateur\, Université Toulouse III-Paul Sabatier\nM. Yohann SCRIBANO\, Examinateur\, Université de Montpelier\nM. Timo FLEIG\, Directeur de thèse\, Université Toulouse III-Paul Sabatier\n\nAbstract:\nLa valorisation des ressources en eau est un enjeu majeur au regard des impacts du changement climatique\, des flux de populations (tourisme\, étalement urbain)\, des épidémies… L’ensemble des usages de l’eau est concerné : alimentation en eau potable et assainissement\, usages agricoles et industriels. Cependant\, ces ressources en eau sont souvent contaminées par des composés organiques variés. Dans ce contexte\, les objectifs de la thèse consistent à étudier le comportement de contaminants organiques dans l’eau et les interactions entre ces contaminants et des substrats naturels inorganiques comme les argiles (matière minérale du sol). L’objectif global est une meilleure compréhension des processus de désorption des contaminants organiques (ici des pesticides) qui ont été adsorbés sur la matière minérale du sol\, après leur utilisation. La micro-hydratation de deux pesticides a été étudié\, le fenhexamide (Fen) et la métamitrone (Meta). Ces deux pesticides ont également été étudiés en interaction avec un cation\, Ca2+\, en condition microhydratatée. L’étude de la surface d’énergie potentielle des complexes Pest-(H2O)n et Pest-Ca2+-(H2O)n (avec Pest : [Fen ; Meta]) a été réalisée en utilisant les approches PTMD (pour Parallel Tempering Molecular Dynamic) ou PTMC (pour Parallel Tempering Monte Carlo) puis en optimisant localement en DFTB (paramètre 3ob avec correction de dispersion) et en DFT (au niveau de calcul B3LYP-D3/6-311+G(2d\,2p). Dans les complexes Pest-(H2O)n\, e nous avons pu mettre en évidence une compétition entre le nombre de sites d’interaction de l’eau sur Fen et Meta d et la conservation d’un grand nombre de liaisons hydrogène intermoléculaires au sein de l’agrégat d’eau selon le nombre n de molécules d’eau impliqués dans le complexe.. Nous avons également pu rendre compte de la préférence de complexation des molécules d’eau sur Ca2+ au sein du complexe Pest-Ca2+-(H2O)n\, mettant en avant l’importance de la première sphère d’hydratation du cation. Enfin\, nous avons pu étudier la désorption de Fen depuis une surface de Montmorillonite (Mont) microhydratée à l’aide de la méthode CPMD (pour Car-Parrinello Molecular Dynamic) avec un échantillonage de type « Umbrella Sampling ». Ceci nous a permis de mettre en évidence que le mécanisme de désorption de Fen depuis Mont microhydratée est proche du mécanisme obtenu pour Fen-Mont totalementhydratée : le complexe Fen-Ca2+ commence par s’éloigner de la surface de Mont\, l’interaction entre Fen et Ca2+ est brisée à plus longue distance. Ce type de mécanisme a également été observé pour l’atrazine depuis la surface de Ca-Montmorillonite hydratée. Les différences observées concernent les barrières énergétiques et l’orientation du pesticide par rapport à la surface. \n\n \n \n 
URL:https://fermi.univ-tlse3.fr/event/electron-and-molecular-pt-odd-electric-dipole-moments-a-search-for-charge-parity-violation-in-diatomic-molecules-aurelien-marc-lcpq-thesis-16-12-2024-14h/
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SUMMARY:Role of Long Range Interactions in Low-Temperature Molecular Reactive Collisions. - (Yohann SCRIBANO  / LCPQ / Seminar). - 17/12/2024\, 14H
DESCRIPTION:Séminaire LCPQ \nYohann SCRIBANO University of Montpellier \n Salle de séminaire\, 3R1\, 3ème étage\n \nAbstract \nCold and ultra-cold molecular systems are attracting the attention of researchers because the quantum nature of matter manifests itself clearly under these conditions\, and research into such systems provides new insight into the quantum theory of matter and matter-light interaction. Experimental techniques for cooling\, trapping and colliding cold and ultra-cold molecules continue to develop at an astounding pace. The applications of those investigations include for example\, observing explicit quantum effects in chemical reactivity\, developing an understanding of chemistry in cold astrophysical media and the use of very high-precision measurement to answer fundamental physics questions. Thus\, an accurate theoretical treatment of cold chemical reactions is needed for the understanding of the reaction mechanisms and interpreting the experimental measurements.\nIn the case of ion-neutral chemical reactions\, a proper description of long range interactions is crucial for an accurate estimation of the reactive scattering process. The impact of accurate ab initio potentials will be highlighted by a rigorous study using of various classical\, quantum and statistical numerical method on the chemical reaction H + HeH$^{+}\rightarrow$ H$^{+}_2$ + He of interest in the context of early-universe chemistry.
URL:https://fermi.univ-tlse3.fr/event/role-of-long-range-interactions-in-low-temperature-molecular-reactive-collisions-yohann-scribano-lcpq-seminar-17-12-2024/
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SUMMARY:The hyperfine anomaly: adventures at the intersection of atomic\, nuclear\, and particle physics. - ( Jacinda GINGES  / LCPQ / Seminar). - 17/12/2024\, 14H45
DESCRIPTION:Séminaire LCPQ \nJacinda GINGES Queensland University\, Brisbane\, Australia \n Salle de séminaire\, 3R1\, 3ème étage\n \nAbstract \nIn this talk\, I will discuss some of our recent adventures exploring the magnetic hyperfine anomaly — the effect of the finite distribution of the nuclear magnetic moment on the hyperfine structure. I will motivate our interest in this effect: as a problem to be removed to further enable precision searches for new physics in atoms and molecules; and as an object to be reckoned with and studied\, towards improving the understanding of nuclear structure and models. This journey has taken us from many-electron\, to hydrogen-like\, and to muonic systems.
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SUMMARY:KinBot: An automated journey from a single structure to rate coefficients. - (Clément Soulié / LCPQ/ Séminaire). - 19/12/2024\, 14H00
DESCRIPTION:Séminaire LCPQ / Lieu : Salle de conférence\, Bât. 3R4\n \nClément Soulié\, Sandia National Laboratories\, CA \nSummary:\nWith the advances in computer power and improved robustness of quantum chemistry calculations\, it is now possible to automate those in order to provide the necessary data for rate coefficients calculations using master equation solvers. This is the objective of KinBot [1]\, an open-source software developed by the group of Judit Zádor at Sandia National Laboratories. \nKinBot explores the potential energy surface (PES) of a system starting from an initial structure by proposing transition state (TS) geometries based on reaction templates\, selected depending on the patterns present in the initial well. If the connectivity between the new product and the initial well is established (IRC)\, a new search starts from the product. Each structure also undergoes a conformational minimization\, as well as hindered rotors scans and the results can be wrapped in an input for subsequent Master Equation calculation of the temperature and pressure dependent rate coefficients of each reaction. \nHowever\, calculating the rate coefficients for barrierless bimolecular capture reactions remain a challenge as the rigid-rotor/harmonic approximation is a bad approximation to describe the normal modes along the reaction coordinate. Hence\, among the recent advances\, KinBot has been extended to prepare variable reaction coordinate transition state theory (VRC-TST) calculations with a new interface to rotdPy[2]\, a PES sampler for VRC-TST. \n[1] Judit Zádor\, Carles Martí\, Ruben Van de Vijver\, Sommer L. Johansen\, Yoona Yang\, Hope A. Michelsen\, Habib N. Najm: Automated reaction kinetics of gas-phase organic species over multiwell potential energy surfaces\, J. Phys. Chem. A\, 2023\, 127\, 565–588. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.2c06558 \n[2] Xi Chen and C. Franklin Goldsmith: Accelerating Variational Transition State Theory via Artificial Neural Networks\, J. Phys. Chem. A\, 2020\, 124 (5)\, 1038-1046. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.9b11507 \nhttps://github.com/zadorlab/KinBot  \nhttps://www.jzador.xyz/
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