Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Porto, Caio Moraes, 1986-
Data de Publicação: 2021
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/20.500.12733/733
Resumo: Orientador: Nelson Henrique Morgon
id UNICAMP-30_9301fd18d0272513392105d53538a172
oai_identifier_str oai::1232122
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciaisDevelopment of analytical approach for tunneling calculations in double well potentialsTunelamento quânticoTeoria do funcional de densidadePoços quânticosAmôniaQuantum tunnelingDensity functional theoryQuantum wellsAmmoniaOrientador: Nelson Henrique MorgonDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Desenvolveu-se uma nova estratégia de solução analítica da equação de Schrödinger (ES) para duplos poços potenciais utilizando funções esferoidais prolatas angulares. Tais funções apresentam forma adequada e sua solução é uma maneira simples e acurada de se obter os níveis de energia e seu desdobramento, e a frequência de tunelamento. A estratégia utilizada parte da modelagem da superfície de energia potencial (PES) utilizando a curva de coordenadas intrínsecas de reação (IRC), à qual se faz a regressão utilizando o potencial trigonométrico simétrico, ou gerando a PES a partir da altura e largura da barreira e sua regressão ao potencial trigonométrico simétrico. Este potencial é então utilizado na resolução da ES. Durante a transformação das variáveis para variáveis adimensionais, surge um parâmetro L que não pode ser obtido a partir de dados experimentais, o qual foi então resolvido considerando-o como parâmetro de ajuste. A acurácia do método foi comparada ao método WKB e à abordagem de instanton-soliton para cálculos de desdobramento de níveis de energia e frequência de tunelamento das moléculas NH3, ND3, CH3NH2, (CH3)2NH e (CH3)3N. Para NH3, as frequências de tunelamento calculadas foram 2,56, 3,67 e 1,12 x 10(10) s(-1), para o método desenvolvido, o método WKB e para a abordagem instanton-soliton. A frequência de tunelamento experimental é 2,38 x 10(10) s(-1). Os resultados demonstram que o presente método possibilita alcançar valores acurados utilizando cálculos simples e diretos. Além disso, pode ser utilizada mesmo em regiões proibidas para método semi-clássicoAbstract: A new strategy for the analytical solution of the Schrödinger Equation (SE) for double well potentials using angular prolate spheroidal (APS) functions was developed. The APS functions have a suitable shape and solving it is a simple and accurate way of obtaining the energy levels and their splittings, and the tunneling frequency. The strategy starts with the modeling of the potential energy surface (PES) using the curve generated by the intrinsic reaction coordinates (IRC), which is fitted using a symmetrical trigonometric potential, or generating the PES from the height and width of the barrier fitted to the symmetrical trigonometric potential. The trigonometric potential is then used in the resolution of the SE. In transforming the variables to unitless ones, a parameter L must be defined, which cannot be obtained via any experimental values. The issue was solved defining it as a fitting parameter. The strategy accuracy was compared to the WKB method and to the instanton-soliton approach in calculating the tunneling splitting and the tunneling frequency of the molecules NH3, ND3, CH3NH2, (CH3)2NH and (CH3)3N. The calculated tunneling frequencies for the NH3 molecule were 2,56, 3,67 and 1,12 x 10(10) s(-1), for the developed method, the WKB method and for the instanton-soliton approach. The experimental tunneling frequency is 2,38 x 10(10) s(-1). The results show that the developed strategy was the best in generating accurate values with simple and straightforward calculations. It also has the advantage that it can be applied in regions where the semiclassical failsMestradoFísico-QuímicaMestre em QuímicaCNPQ136415/2019-9[s.n.]Morgon, Nelson Henrique, 1964-Custodio, RogérioSouza, Aguinaldo Robinson deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPorto, Caio Moraes, 1986-20212021-08-02T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (63 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/733PORTO, Caio Moraes. Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais. 2021. 1 recurso online (63 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/733. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1232122Requisitos 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/openAccess2021-11-17T16:26:23Zoai::1232122Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-11-17T16:26:23Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
Development of analytical approach for tunneling calculations in double well potentials
title Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
spellingShingle Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
Porto, Caio Moraes, 1986-
Tunelamento quântico
Teoria do funcional de densidade
Poços quânticos
Amônia
Quantum tunneling
Density functional theory
Quantum wells
Ammonia
title_short Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
title_full Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
title_fullStr Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
title_full_unstemmed Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
title_sort Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais
author Porto, Caio Moraes, 1986-
author_facet Porto, Caio Moraes, 1986-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Morgon, Nelson Henrique, 1964-
Custodio, Rogério
Souza, Aguinaldo Robinson de
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
Programa de Pós-Graduação em Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Porto, Caio Moraes, 1986-
dc.subject.por.fl_str_mv Tunelamento quântico
Teoria do funcional de densidade
Poços quânticos
Amônia
Quantum tunneling
Density functional theory
Quantum wells
Ammonia
topic Tunelamento quântico
Teoria do funcional de densidade
Poços quânticos
Amônia
Quantum tunneling
Density functional theory
Quantum wells
Ammonia
description Orientador: Nelson Henrique Morgon
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-08-02T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/733
PORTO, Caio Moraes. Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais. 2021. 1 recurso online (63 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/733. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/733
identifier_str_mv PORTO, Caio Moraes. Desenvolvimento de abordagem analítica para o cálculo de tunelamento em duplos poços potenciais. 2021. 1 recurso online (63 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/733. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1232122
Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDF
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
1 recurso online (63 p.) : il., digital, arquivo PDF.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189177993986048

Registros relacionados