Formation : Calculs quantiques moléculaires en chimie

Se former avec DEPULP

Objectifs :
Depuis une dizaine d'années, grâce aux progrès des ordinateurs et à l'existence d'un certain nombre de logiciels à diffusion large (commerciaux ou non), les calculs de chimie quantique ne sont plus réservés aux laboratoires universitaires, mais commencent à pénétrer dans les laboratoires de recherche industriels.
La chimie quantique repose sur une théorie physique, la mécanique quantique, qui s'applique au monde des atomes et des molécules. Cette théorie sera exposée très succinctement, en évitant les difficultés mathématiques.
Les calculs quantiques moléculaires permettent de calculer théoriquement des géométries, des profils énergétiques de chemins de réaction, des fréquences de vibration (infra-rouge ou Raman), des déplacements chimiques RMN.

Théorie et applications Rappels succincts de mathématiques Principes généraux de la mécanique quantique : fonctions d'onde, propriétés. L'équation de Schrödinger appliquée à l'atome d'hydrogène : orbitales atomiques. Calculs Hartree-Fock et MP2 (Møller-Plesset au second ordre) - Bases de fonctions gaussiennes, orbitales moléculaires, corrélation électronique. Les méthodes semi-empiriques : principe des approximations utilisées ; les différentes méthodes disponibles, leurs avantages, inconvénients et performances respectives. Les méthodes DFT (Density Functional Theory) : principe, les différentes méthodes, leurs aspects calculatoires, leur mise en oeuvre, leurs performances relatives. Applications au calcul de propriétés chimiques.

Méthodes pédagogiques
Les exposés seront complétés par des TP sur ordinateur. Quelques méthodes de calcul seront illustrées en utilisant le logiciel Gaussian ® (travaux pratiques devant ordinateur).
Stage inter entreprises
Ce stage ne peut pas être réalisé en intra