Etude théorique de l'effet d'alternance pair-impair présenté par les stabilités des ions Xp+n (X : métal noble ; p = 1, 2 ; n ≤ 8)

Abstract
We present a theoretical study of Xp+n aggregates (X : noble métal ; p = 0, 1, 2 ; n ≤ 8). The purpose of the paper is to understand recent mass spectrometry observations which show that, for p = 1 (p = 2), the X+n(X2+n) aggregates with odd (even) n are the most stable. In our calculation we consider one s electron per atom (an hypothesis which is justified by a review of other theoretical works on noble metals. Several shapes are studied (compact shapes for 6 ≤ n ≤ 8) ; moreover, we take into account the dielectronic correlations (Gutzwiller method). For p = 1 and 2, our results confirm a simple rule according to which the closed shell aggregates (with an even number of electrons : p = 1, odd n ; p = 2, even n) are the most stable. The dielectronic correlations tend to reduce the alternation effect with respect to the one-electron result. For p = 0, the alternation effect (most stable species for even n) is less stressed and even disappears for n = 7 where the most stable shape is the pentagonal bipyramid.

Résumé
Nous présentons une étude théorique des agrégats Xp+n (X : métal noble ; n ≤ 8 ; p = 0,1, 2) où nous interprétons les résultats obtenus par spectrographie de masse selon lesquels, pour p = 1 (p = 2), les agrégats X+n (X2+n) avec n impair (n pair) sont plus stables. Dans notre calcul nous nous limitons à un électron de valence par atome, hypothèse justifiée par l'examen d'autres travaux théoriques. Diverses formes (compactes pour 6 ≤ n ≤ 8) sont envisagées, nous prenons de plus en compte les corrélations diélectroniques (méthode de Gutzwiller). Nos résultats confirment, pour p = 1 et 2, la règle simple selon laquelle les agrégats à couche complète (p = 1 : n impair ; p = 2 : n pair) sont les plus stables. Les corrélations réduisent l'effet d'alternance par rapport au résultat à « un électron ». Pour p = 0, l'effet d'alternance (n pair plus stables) est moins net et interrompu, pour n = 7, par l'apparition d'une forme extrêmement stable, la bipyramide pentagonale.