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Diffusion Quasi-élastique des Neutrons
- Programme -
Nouveau :
Afin de rendre l'Ecole encore plus conviviale et constructive, François Fillaux et Marc Bée avaient réservé une partie de la soirée du Lundi pour que chaque participant puisse se présenter et s'il le souhaite, exposer succintement son domaine d'activité avec un ou deux transparents. Ce fut l'occasion de discuter avec des collègues et les orateurs.
Lundi 17 Mai
09:15 - Accueil
09:30 - 1. Introduction et principes généraux
par Marc Bée (LSP, Grenoble))
- Principes généraux : diffusion cohérente / incohérente; relation avec le caractère collectif / individuel des mouvements; sections efficaces; deutération sélective.
- Aspects dynamiques : hypothèses classiques de séparation des mouvements en vibrations, translations et rotations; les gammes de temps correspondantes; le caractère classique des dynamiques observées.
- Les fonctions de diffusion : la fonction intermédiaire I(Q,t) (accessible en spectrométrie par écho de spin) et la fonction en énergie (accessible en spectrométrie temps de vol ou rétrodiffusion); la limite aux temps longs de I(Q,t) et l'intensité élastique des spectres en énergie; le facteur de structure élastique incohérent (EISF); sa signification physique.
10:10 - Discussion sur la conférence
10:30 - Pause Café
2. Techniques instrumentales
11:00 - A. Les spectromètres à temps de vol
par Hélène Casalta (ILL, Grenoble)
- Le spectromètre de type "temps-de-vol": principe et description.
- Types de mesures possibles
- Présentation d'instruments existants à l'ILL et à Orphée
- Comparaison avec le "temps-de-vol" sur source pulsée
11:40 - Discussion sur la conférence
12:00 - Déjeuner
14:00 - B. Les spectromètres à haute résolution
par Mark Johnson (ILL, Grenoble)
- Principes de la technique de rétrodiffusion; résolution en énergie. Gamme de temps accessible. Comparaison avec d'autres techniques (temps de vol, spin-écho, RMN).
- Présentation des instruments : IN10, IN16, IN13, IRIS.
- Exemple d'expériences; scan élastique, scan quasi-élastique; tunnelling.
- Analyse des données; les problèmes associés : diffusion multiple, pics de Bragg, gamme d'énergie limitée.
- Les projets.
14:40 - Discussion sur la conférence
15:00 - C. La spectromètrie à écho de spins
par Stéphanie Pouget (ILL, Grenoble)
- La place du spectromètre à écho de spins par rapport aux autres instruments de diffusion quasi-élastique à temps de vol et à rétrodiffusion. Exemples d'expériences.
- Principe du spectromètre à écho de spin; le spectromètre à écho de spin idéal; un spectromètre à écho de spins réel (IN11, ILL); performances des différents spectromètres actuellement en service.
- Préparation et résultats d'une expérience; les différentes interactions et leur action sur la polarisation du faisceau de neutron; les conséquences pour la préparation de l'expérience et sur les résultats de la mesure.
15:40 - Discussion sur la conférence
16:00 - Pause Café
16:30 - D. La Spectroscopie Neutronique à Echo de Spin à champ nul ou par Résonance
par Stéphane Longeville (LLB, Saclay)
- Introduction
- Rappel de la notion d'écho de spin, application à la spectrométrie neutronique haute résolution
- Principe du spectromètre à écho de spin par résonance (NRSE)
- Le spectromètre G1bis du réacteur Orphée (LLB)
- Exemples de mesures
- Conclusion
17:10 - Discussion sur la conférence
Mardi 18 Mai
09:30 - 3. Mouvements de diffusion à longue distance
par Hervé Jobic (IRC - CNRS, Lyon)
- Diffusion isotrope
- Diffusion anisotrope
- Applications aux molécules adsorbées dans les zéolithes
10:10 - Discussion sur la conférence
10:30 - Pause Café
11:00 - 4. Mouvements localisés
par Pierre Damay (LASIR-CNRS, Lille)
- Signification physique du facteur de structure élastique
- Modèles "classiques" et lois de diffusion correspondantes : sauts sur 2, 3,... n sites, diffusion sur un cercle ou sur une sphère.
- Combinaison de plusieurs mouvements. Théorie des groupes
11:40 - Discussion sur la conférence
12:00 - Déjeuner
5. Systèmes complexes
14:00 - A. Apport de la diffusion quasi-élastique des neutrons à l'étude de la transition liquide-verre
par Benoît Rufle (HMI, Berlin)
- Introduction au problème de la transition vitreuse; signatures expérimentales; approches théoriques
- Analyse de la diffusion quasi-élastique des neutrons dans un liquide surfondu; méthode; avantages et inconvénients par rapport aux autres techniques expérimentales
- Perspectives et conclusions
14:40 - Discussion sur la conférence
15:00 - B. Diffusion quasi-élastique cohérente des neutrons
par Gerrit Coddens (LLB, Saclay)
- Rappels cohérent / incohérent
- Idée de base et exemple simple
- Un exemple plus élaboré dans les quasicristaux
- La diffusion incohérente est la plus compliquéeÉ
15:40 - Discussion sur la conférence
16:00 - Pause Café
16:30 - C. Complémentarité des techniques RMN, IQNS et des simulations de dynamique moléculaire pour l'analyse des mouvements moléculaires en phase condensée.
par François Guillaume (LSMC, Bordeaux)
- Comment des analyses indépendantes des mêmes phénomènes par les techniques RMN, IQNS et MD peuvent conduire à des résultats contradictoires
- Comment ces contradictions sont levées en combinant ces trois techniques pour proposer une description globale des phénomènes observés
- Application aux n-paraffines et aux composés d'inclusion de l'urée et de la thiourée
17:10 - Discussion sur la conférence
Mercredi 19 Mai matin (commun avec les JDN)
08:30 - 6. La diffusion quasi-élastique des neutrons appliquée aux systèmes biologiques
par Michel Ferrand (DBMS/BMS, CEA-Grenoble)
La biologie constitue un domaine des sciences qui connaît un grand essor. La biologie, dans sa version moderne, est au carrefour de nombreuses disciplines (biochimie, chimie, biologie moléculaire, biologie cellulaire, physique, mathématiques, informatique scientifique, etc ...), reflétant ainsi une volonté scientifique de comprendre au niveau moléculaire les mécanismes et les fondements de la vie.
La vie est la manifestation d'activités biologiques, désormais perçues sous l'approche dite réductionniste, c'est à dire dans le cadre d'une relation étroite entre structure, fonction et dynamique des biomolécules. Les techniques expérimentales généralement utilisées en physique, notamment les grands instruments, tiennent également une place fondamentale en biophysique.
L'exposé montrera comment la diffusion quasiélastique de neutrons peut apporter une contribution notable dans la compréhension de la dynamique des systèmes biologiques, principalement des protéines, à l'échelle de la picoseconde-nanoseconde. Les systèmes biologiques présentés correspondent à des thématiques très étudiées en biophysique en raison de leur importance fondamentale en biologie: repliement des protéines, protéines membranaires, etc ...
- Diversité structurale dans les systèmes biologiques
- Diversité fonctionnelle dans les systèmes biologiques
- Diversité des processus dynamiques
- Perspectives
09:10 - 7. Méthodes numériques et simulations
par Gordon J. Kearley (ILL, Grenoble)
- Les méthodes de calcul de l'énergie d'un système : champ de force empirique, semi-empirique, la méthode Hartree-Fock ab-initio, la théorie de la fonctionnelle de densité; fondements, avantages et inconvénients de ces méthodes
- Sur le chemin de la dynamique
- Applications
09:50 - Clips et bilan de l'école avec les participants
10:30 - Pause Café
10:50 - Session Posters
12:00 - Déjeuner
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