Abstract FR:

Dans la première partie de la thèse, nous déterminons les diagrammes de phase de modèles de plasmas classiques bidimensionnels à l'aide de simulations numériques Monte-Carlo. Nous montrons que le plasma à une composante présente une transition fluide-solide dont nous déterminons la température et la chaleur latente. Pour le plasma à deux composantes, nous établissons l'existence de deux phases fluides une phase diélectrique, stable à basse température et une phase conductrice à haute température. La transition de Kosterlitz-Thouless entre ces deux phases change de nature lorsque la densité s'accroît : de continu à basse densité elle devient du premier ordre à haute densité. La seconde partie de la thèse est consacrée à l'étude des solvants polaires et des solutions électrolytiques. Les systèmes que nous considérons sont composés de molécules et d'ions ayant une forte interaction répulsive à courte distance et caractérisés d'un point de vue électrique par les multi­pôles de leurs distributions de charges et leurs tenseurs de polarisabilité. Les propriétés thermodynamiques, diélectriques et structurales du solvant pur sont déterminées à l'aide de simulations numériques et d'approximations théoriques. Nous dérivons les relations entre les coefficients phénoménologiques caractérisant les propriétés électriques d'un électrolyte constante diélectrique, conductivité et les fonctions de corrélation dépendant du temps de la polarisation du solvant et du courant ionique. Ces relations dépendent de la géométrie et des conditions aux limites du système et nous donnons leur expression explicite dans le cas des systèmes périodiques considérés dans les simulations numériques. Ce résultat théorique nous a alors permis d'évaluer, pour la première fois, la constante diélectrique et la conductivité d'un modèle simple d'électrolyte.