Abstract FR:

Des etudes par simulations numeriques ab initio sont realisees sur les structures des phases de la glace a tres haute pression. La methode de dynamique moleculaire car-parrinello est utilisee en combinaison avec la methode des integrales de chemin, de maniere a traiter l'influence des effets quantiques sur les noyaux atomiques. En comparant ces simulations a des simulations car-parrinello standard, un effet isotopique significatif est mis en evidence sur la transition entre les phases viii et vii a 100 k induite par la pression. L'apparition de defauts ioniques dans la structure suggere la presence d'un effet tunnel sur l'atome d'hydrogene a pression elevee. La pression de transition est en outre presque doublee par l'introduction du traitement quantique des noyaux atomiques. La symetrisation de la liaison hydrogene est observee a plus haute pression. La pression externe est simulee par la methode parrinello-rahman de dynamique moleculaire a boite variable, combinee avec la methode car-parrinello. Une transition de phase spontanee vers une nouvelle structure est mise en evidence aux alentours de 3 mbar a temperature ambiante. La nouvelle phase, appelee xiii, est de symetrie orthorhombique et de groupe d'espace pbcm. Les atomes d'oxygene forment un reseau hexagonal compact legerement deforme et les atomes d'hydrogene sont situes a mi-chemin de deux oxygenes voisins. Cette phase est un isolant jusqu'a 7 mbar au moins et est stable jusqu'a 2000 k, temperature a laquelle on observe une importante diffusion protonique