Systèmes à N fermions corrélés. Les modèles de champ moyen pour la physique des noyaux et d'autres systèmes à N corps - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Hdr Année : 2009

Systèmes à N fermions corrélés. Les modèles de champ moyen pour la physique des noyaux et d'autres systèmes à N corps

M. Grasso

Résumé

This manuscript is a synthesis (with a collection of articles) of the analysis I have developed after my Ph.D. thesis in 2001. After my thesis, I have followed several lines of investigations. The atomic nucleus is a quantum system composed by N fermions which has to be treated with microscopic models. Works in this domain can thus naturally be extended for interdisciplinary applications to analyze other quantum systems composed by N fermions like, for instance, metal clusters or trapped atomic gases. I have explored some of these interdisciplinary links and this activity has contributed in implementing my expertise on the many-body problem. It has also enriched my perspectives in the domain of nuclear physics. Most of the manuscript is devoted to the analysis of exotic nuclei which has been performed with mean field-based approaches to investigate: shell evolution far from stability and phenomena related to this evolution, pairing correlations, halos, tensor effects and effects of non standard terms in the Skyrme interaction. Some applications to reactions and nuclear astrophysics topics are also discussed. Extensions of RPA are presented. These works go towards a completely self-consistent formulation of the method for a better treatment of correlations in the ground state of many-body systems. In the conclusions and perspectives of the manuscript, some limits of validity of the mean field approximation are underlined and several possibilities for improving the predictive power and for implementing the models are proposed and discussed.
Ce mémoire est une synthèse, sous forme de sélection d'articles, des travaux développés depuis ma soutenance de thèse en 2001. De nombreuses lignes de recherche se sont dégagées dans les années qui ont suivi ma thèse et mes activités scientifiques se sont développées en suivant différentes directions. Le noyau atomique est un système quantique composé par N fermions qui nécessite un traitement théorique basé sur des modèles microscopiques. Les travaux développés et l'expérience acquise dans ce domaine se prêtent donc de manière très naturelle à des extensions interdisciplinaires pour l'étude d'autres systèmes quantiques formés par N fermions comme, par exemple, les agrégats métalliques ou les gaz d'atomes fermioniques piégés. J'ai exploré quelques-uns de ces liens interdisciplinaires et l'ensemble de ces activités a contribué à former ma vision générale du problème à N corps. Cela a par ailleurs enrichi et élargi mes perspectives de recherche en physique nucléaire. La plus longue partie du mémoire est consacrée à la réflexion autour des noyaux exotiques effectuée avec des modèles basés sur le champ moyen pour étudier : l'évolution de la structure loin de la stabilité et certains phénomènes exotiques liés à cette évolution, les corrélations d'appariement, les halos, l'effet sur les propriétés de l'état fondamental du terme tenseur et d'autres termes non standards dans l'interaction de Skyrme. Des applications dans les domaines des réactions et de l'astrophysique nucléaire sont aussi discutées. Quelques extensions de la méthode RPA sont détaillées. Ces travaux visent à une formulation complètement auto-consistante de la méthode pour un meilleur traitement des corrélations dans l'état fondamental des systèmes à N corps. Dans les conclusions et perspectives du mémoire, les limites de validité de l'approximation de champ moyen sont mises en évidence et un certain nombre de possibilités d'amélioration du pouvoir prédictif et de raffinement des modèles sont présentées et discutées.
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Dates et versions

tel-00450182 , version 1 (25-01-2010)

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Citer

M. Grasso. Systèmes à N fermions corrélés. Les modèles de champ moyen pour la physique des noyaux et d'autres systèmes à N corps. Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université Paris Sud - Paris XI, 2009. ⟨tel-00450182⟩
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