Estudo sobre as interações atômicas e moleculares em configurações planares
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Texto Completo: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18315 |
Resumo: | Different types of interaction potentials between charged particles that form atoms and molecules, limited to a planar region, are studied, among them: the usual Coulomb potential 1/r, the potential of the type ln(r), the Chern-Simons potential as well as the potentials composed of the first two (1/r and ln(r)) plus a simple harmonic external potential of frequency Ω capable of describing a model for a quantum dot. From them, the necessary calculations for the solution of the Schrödinger equation referring to different atoms and molecules are developed. All cases were numerically solved using the Numerov method, with which several wave functions and their respective energy eigenvalues were obtained. Such results aim to provide theoretical predictions capable of shedding light on what would be the effective form of interaction between charged particles in two dimensions, once they can be compared with future experimental data. In particular, we look in more detail at how these results can influence muon-catalyzed fusion, and we find promising estimates that suggest that this type of fusion can benefit if it can be performed in a planar configuration. It is expected that the conclusions obtained in this thesis can serve as a motivation for experimental physicists to search for different forms of interactions between particles when located in planar regions. |
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Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física Armando Dias Tavares, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18315Different types of interaction potentials between charged particles that form atoms and molecules, limited to a planar region, are studied, among them: the usual Coulomb potential 1/r, the potential of the type ln(r), the Chern-Simons potential as well as the potentials composed of the first two (1/r and ln(r)) plus a simple harmonic external potential of frequency Ω capable of describing a model for a quantum dot. From them, the necessary calculations for the solution of the Schrödinger equation referring to different atoms and molecules are developed. All cases were numerically solved using the Numerov method, with which several wave functions and their respective energy eigenvalues were obtained. Such results aim to provide theoretical predictions capable of shedding light on what would be the effective form of interaction between charged particles in two dimensions, once they can be compared with future experimental data. In particular, we look in more detail at how these results can influence muon-catalyzed fusion, and we find promising estimates that suggest that this type of fusion can benefit if it can be performed in a planar configuration. It is expected that the conclusions obtained in this thesis can serve as a motivation for experimental physicists to search for different forms of interactions between particles when located in planar regions.Diferentes tipos de potenciais de interação entre partículas portadoras de cargas que formam átomos e moléculas, limitadas a uma região planar, são estudados, dentre eles: o usual potencial coulombiano 1/r, o potencial do tipo ln(r), o potencial de Chern-Simons assim como os potenciais compostos pelos dois primeiros (1/r e ln(r)) acrescidos de um potencial externo harmônico simples de frequência Ω capaz de descrever um modelo para um quantum dot. A partir deles, são desenvolvidos os cálculos necessários para a solução da equação de Schrödinger referente a diferentes átomos e moléculas. Todos os casos foram resolvidos numericamente utilizando o método de Numerov, com o qual foram obtidas diversas funções de onda e seus respectivos autovalores de energia. Tais resultados têm como objetivo fornecer previsões teóricas capazes de lançar luz sobre qual seria a efetiva forma da interação entre as partículas carregadas em duas dimensões, uma vez que possam ser comparadas com futuros dados experimentais. Em especial, tratamos com mais detalhes de como estes resultados podem influenciar a fusão catalisada por múons, e encontramos estimativas promissoras que sugerem que este tipo de fusão pode se beneficiar caso consiga ser executada em uma configuração planar. Espera-se que as conclusões obtidas nesta tese possam servir de motivação para que físicos experimentais busquem por diferentes formas de interações entre partículas quando situadas em regiões planares.Submitted by Teresa Silva CTC/D (teresadasilvarj@gmail.com) on 2022-09-01T20:02:34Z No. of bitstreams: 1 Tese - Felipe Carvalho Rodrigues da Silveira - 2022 - Completa.pdf: 1482673 bytes, checksum: ae4b4d6b66deaec0ea20719a6b389760 (MD5)Made available in DSpace on 2022-09-01T20:02:34Z (GMT). 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