CÃlculo ab initio de propriedades optoeletrÃnicas da L-alanina

• Autor(a) principal: Ewerton Wagner Santos Caetano
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2930; http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2931; http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2932; http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=2933
• topic: CÃlculo Ab initio; AmonoiÃcidos; Alanina.; FISICA DA MATERIA CONDENSADA

SÃo apresentados aqui cÃlculos de primeiros princÃpios realizados para a obtenÃÃo de propriedades Ãpticas e eletrÃnicas da molÃcula e do cristal de L-alanina. No caso da molÃcula, foi efetuada a otimizaÃÃo da geometria para trÃs conformaÃÃes e usando trÃs mÃtodos diferentes: aproximaÃÃo de Hartree-Fock na base 6-31++G(d,p), aproximaÃÃo de Hartree-Fock na base 6-311++G(3d,3p) e teoria do funcional da densidade (funcional de troca e correlaÃÃo B3LYP) na base 6-31++G(d,p). A partir da otimizaÃÃo das geometrias para diferentes conformaÃÃes, foram obtidas a energia total, momentos de dipolo e quadrupolo, polarizabilidades, propriedades termodinÃmicas, modos normais de vibraÃÃo, espectros Raman, infravermelho e VCD, nÃveis de energia eletrÃnicos e orbitais HOMO e LUMO, com comparaÃÃes com resultados experimentais ao longo do trabalho. Para o cristal de L-alanina, a geometria dos Ãtomos na cÃlula unitÃria foi otimizada usando as aproximaÃÃes LDA e GGA, determinando-se a estrutura de bandas, massas efetivas, funÃÃo dielÃtrica, absorÃÃo, refletividade e Ãndice de refraÃÃo. Estes dados sÃo usados na investigaÃÃo do espectro de luminescÃncia do cristal de L-alanina puro e dopado com manganÃs. Os cÃlculos ab initio permitem associar os picos de fotoluminescÃncia no visÃvel a processos de natureza excitÃnica relacionados a nÃveis de polaron e impurezas aprisionadoras de portadores. Calculando as transiÃÃes vertical e adiabÃtica entre os estados excitados e o estado fundamental de uma molÃcula de L-alanina simples na forma zwitteriÃnica, o pico estreito da fotoluminescÃncia no ultravioleta à atribuÃdo a transiÃÃes intramoleculares nas molÃculas de L-alanina fracamente interagentes dentro do cristal, o que deixa uma assinatura molecular especÃfica do aminoÃcido. Jà o estudo da fotoluminescÃncia integrada do cristal dopado com Mn2+ revela um forte quenching da luminescÃncia provocado pela presenÃa do Ãon metÃlico nos interstÃcios da cÃlula unitÃria. Resultados de cÃlculos ab initio preliminares indicam que tal quenching esta relacionado ao modo como a distribuiÃÃo de energias excitÃnicas muda quando o Ãon e inserido num interstÃcio da cÃlula unitÃria.