Aplicação do Monte Carlo quântico variacional no cálculo de energias de ionizações simples, duplas e transições "Auger" de moléculas simples

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, Josué de Jesus Oliveira, 1998-
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17399
Resumo: Orientador: Rogério Custodio
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spelling Aplicação do Monte Carlo quântico variacional no cálculo de energias de ionizações simples, duplas e transições "Auger" de moléculas simplesApplication of variational quantum Monte Carlo in the calculation of energies of single, double ionizations, and "Auger" transitions of simple moleculesMétodo de Monte Carlo quânticoQuantum Monte Carlo methodOrientador: Rogério CustodioDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: O método Monte Carlo Variacional (VMC), uma abordagem quântica para resolver a equação de Schrödinger baseada em distribuições de probabilidade, foi eficazmente empregado no cálculo de energias de ionização simples e duplas, bem como transições de Auger, para moléculas pequenas como H2O, N2, CO e BF. Este método foi aprimorado pela incorporação da função de correlação explícita de Boys-Handy. O VMC se destaca por sua simplicidade relativa e facilidade de implementação, tornando-se uma opção prática para calcular a energia eletrônica de sistemas moleculares. A metodologia para calcular as energias de ionização simples e duplas envolveu a comparação das energias eletrônicas do sistema ionizado com as do sistema neutro. Para as transições de Auger, a abordagem consistiu em subtrair a energia eletrônica do dication resultante da energia do mesmo sistema com uma vacância no núcleo. As funções de onda utilizadas foram derivadas do método Hartree-Fock-Roothaan usando funções de base STO-15G nos níveis de zeta simples (SZ, do inglês Single Zeta), zeta duplo (DZ, do inglês Double Zeta) e limite de Hartree-Fock (LHF). O VMC-SZ mostrou-se menos eficaz na descrição precisa das ionizações, particularmente para elétrons próximos ao núcleo, pois apresentou resultados divergentes dos valores experimentais. Em contraste, tanto o VMC-DZ quanto o VMC-LHF, com e sem funções de polarização e acoplados à correlação explícita, demonstraram resultados promissores. Esses métodos alcançaram desvios comparáveis aos de métodos teóricos de alto nível, especialmente no cálculo de ionizações internas. Ionizações duplas e transições de Auger também foram representadas com precisão pelo VMC nos níveis DZ e limite de Hartree-Fock. Embora métodos teóricos de alto nível possam oferecer desvios menores, o VMC-LHF com correlação explícita apresenta uma alternativa mais simples e econômica para cálculos dessa naturezaAbstract: The Variational Monte Carlo (VMC) method, a quantum approach to solving the Schrödinger equation based on probability distributions, was effectively employed in calculating single and double ionization energies, as well as Auger transitions, for small molecules such as H2O, N2, CO, and BF. This method was enhanced by incorporating the explicit correlation function of Boys-Handy. The VMC stands out for its relative simplicity and ease of implementation, making it a practical option for calculating the electronic energy of molecular systems. The methodology for calculating single and double ionization energies involved comparing the electronic energies of the ionized system with those of the neutral system. For Auger transitions, the approach consisted of subtracting the electronic energy of the resulting dication from the energy of the same system with a core vacancy. The wave functions used were derived from the Hartree-Fock-Roothaan method using STO-15G basis functions at Single Zeta (SZ), Double Zeta (DZ), and Hartree-Fock limit (LHF) levels. VMC-SZ proved less effective in accurately describing ionizations, particularly for core electrons, as it yielded results divergent from experimental values. In contrast, both VMC-DZ and VMC-LHF, with and without polarization functions and coupled with explicit correlation, showed promising results. These methods achieved deviations comparable to those of high-level theoretical methods, especially in the calculation of internal ionizations. Double ionizations and Auger transitions were also accurately represented by VMC at the DZ and Hartree-Fock limit levels. Although high-level theoretical methods may offer smaller deviations, VMC-LHF with explicit correlation presents a simpler, more cost-effective alternative for calculations of this natureAbertoMestradoFísico-QuímicaMestre em QuímicaCAPES88887.717862/2022-00[s.n.]Custodio, Rogério, 1958-Formiga, André Luiz BarbozaPoliti, Jose Roberto dos SantosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAraújo, Josué de Jesus Oliveira, 1998-20242024-02-20T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (53 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17399ARAÚJO, Josué de Jesus Oliveira. Aplicação do Monte Carlo quântico variacional no cálculo de energias de ionizações simples, duplas e transições "Auger" de moléculas simples. 2024. 1 recurso online (53 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17399. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1384552Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1384552Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-14T10:57:54Zoai::1384552Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-05-14T10:57:54Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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