
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: Ciências Físicas e Matemáticas
Departamento: Física/FSC
Dimensão Institucional: Pesquisa
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa
Título: COLISÕES DE PÓSITRON COM MOLÉCULAS POLARES E APOLARES NA APROXIMAÇÃO DE ACOPLAMENTO VIBRACIONAL FORTE III.
Coordenador
- KAHIO TIBERIO MAZON
Participante
- KAHIO TIBERIO MAZON (D)
Conteúdo
Colisões de pósitron com moléculas polares e ap...colisões de pósitron com moléculas polares e apolares na aproximação de acoplamento vibracional forte.
resumo
neste trabalho, pretendemos realizar um estudo sistemático em colisões de pósitrons com moléculas polares e apolares . para tal, utilizaremos a aproximação de acoplamento vibracional forte no referencial do corpo. o método de frações continuadas multi-canal será utilizado para resolver as equações de espalhamento, e o potencial de interação pósitron-molécula será tratado na aproximação estático-polarização-correlação. essa metodologia é adequada para a obtenção de seções de choque vibracionalmente elásticas e de excitação vibracional além disso, o estudo pode trazer importantes insights a respeito da magnitude das seções de choque de estados excitados em função do momento de dipolo da molécula, que é uma grandeza dependente do raio molecular, logo, sendo também dependente do estado vibracional da molécula em questão.
teoria geral.
o tratamento quantum-mecânico de um processo de colisão de baixa energia
entre uma partícula carregada e uma molécula consiste na solução da equação de
schrödinger independente do tempo de um sistema de n ?1 corpos, onde n é dado
pelo número de elétrons mais o número de núcleos da molécula. sendo assim, todo o
esforço teórico reside em encontrar uma metodologia que resolva essa equação de
muitos corpos da forma mais exata possível. quando tratamos de problemas em que o projétil é um pósitron, como não há indistinguibilidade envolvida, as função de onda total do sistema pode ser escrita como um produto direto das funções do alvo com as do projétil. neste caso, a abordagem mais simples possível do problema, consiste em descrever o potencial de interação pósitron-molécula numa forma separada, incluindo um potencial estático e um potencial de correlação-polarização.
no caso de colisões a baixa energia, o tempo de interação é muito grande, e
devemos esperar que o campo coulumbiano do pósitron interfira significativamente na
distribuição de carga da molécula. temos então uma situação em que não é razoável
supor, mesmo para o espalhamento elástico, que a dinâmica de colisão possa ser tratada
em nível estático. uma abordagem ab initio do problema exige que as equações de
espalhamento sejam resolvidas de forma multi-canal, o que significa dizer que devemos
conhecer além do estado fundamental da molécula, todos os estados eletronicamente
excitados além de todos os estados do contínuo, relacionados aos elétrons ionizados.
numa abordagem desse tipo, o efeito de distorção da nuvem eletrônica causada pelo
projétil pode, em princípio, ser determinada de forma exata. aos efeitos de distorção da
nuvem eletrônica chamamos de correlação-polarização.
teorias que se aproximam de uma abordagem ab initio dos efeitos de distorção
da nuvem eletrônica são as da matriz-r [2-4], e o método variacional de
schwinger multi-canal (mvs-mc) [5,6].
apesar dos bons resultados obtidos em cálculos de seções de choque de
espalhamento pósitron-molécula, os métodos relacionados acima apresentam certas
deficiências de difícil solução, como, por exemplo, a extrema dependência dos
resultados com as bases de espalhamento utilizadas, a dificuldade no tratamento de
alvos polares, além de serem computacionalmente caros [4,7].
outra filosofia para tratar o problema da distorção da nuvem eletrônica é buscar
potenciais aproximados, de caráter local, que descrevam o efeito. em problemas de
espalhamento elétron-molécula, para moléculas lineares, um modelo muito utilizado é o
boronski e nieminen [8] e adaptado para espalhamento pósitron-molécula por jain
[9,10]. esse modelo propõe que a correlação entre um pósitron e uma
molécula pode ser aproximada pela correlação obtida para um pósitron imerso num gás
de elétrons livres.
como já mencionado, o potencial estático para o espalhamento pósitron-molécula
é repulsivo, ou seja, tem sinal positivo devido à inversão da carga do projétil.
no entanto, os termos de correlação e polarização são independentes da carga, e assim
como no espalhamento elétron-molécula são predominantemente atrativos.
note que o potencial de interação é dado pela diferença de dois termos, e, neste caso, o
sucesso da descrição do problema depende do balanço sutil entre os efeitos de
correlação-polarização e o termo estático. pequenas modificações na correlaçãopolarização
podem acarretar mudanças drásticas na seção de choque. de certa maneira,
a comparação entre as seções de choque diferenciais de espalhamento pósitron-molécula
podem dar uma estimativa da qualidade do potencial de correlação utilizado [11-13].
além dos simples efeitos de polarização da nuvem eletrônica, um potencial
completo deveria incorporar também a possibilidade de aniquilação do pósitron durante
a colisão, além da formação de positrônio. para colisões a baixa energia, o canal de
formação de positrônio está fechado, mesmo assim, existe a possibilidade da formação
de positrônio virtual. neste sentido, o potencial de correlação do problema não pode ser o mesmo
utilizado em colisões elétron-molécula, e a construção de um modelo local que de
resultados confiáveis para quaisquer tipos de moléculas em todas as faixas de energia é
uma tarefa que ainda está por ser realizada. outra questão importante e não resolvida de
maneira satisfatória é a do número efetivo de elétrons que participa do processo de
aniquilação numa molécula, chamado zeff . no nosso entendimento, apesar diversas
tentativas teóricas [14-16] não existe nenhum cálculo ab initio que reproduza os valores
de zeff para moléculas simples. para moléculas grandes, apenas o modelo semiempírico
de gribakin [17] é capaz de fornecer resultados razoáveis. por conta disso,
processos de colisão pósitron-molécula constituem-se num campo aberto e
extremamente estimulante para teóricos da área de espalhamento.
certamente de interesse.
bibliografia
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Índice de Shannon: 3.94215
Índice de Gini: 0.931528
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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5,05% | 5,57% | 6,10% | 5,07% | 4,78% | 6,27% | 12,83% | 6,92% | 6,64% | 5,18% | 6,59% | 5,49% | 4,39% | 5,40% | 5,50% | 8,20% |
ODS Predominates


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5,57%

6,10%

5,07%

4,78%

6,27%

12,83%

6,92%

6,64%

5,18%

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5,49%

4,39%

5,40%

5,50%

8,20%