Espalhamento Inelástico de Pósitrons por Moléculas Diatômicas.
Nome: JENIFER GERIBOLA PINHEIRO
Data de publicação: 29/09/2023
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| SERGIO VITORINO DE BORBA GONCALVES | Orientador |
Resumo: A interação entre elétrons e pósitrons com átomos e moléculas é alvo de muitos estudos, teóricos e experimentais, nos últimos anos pois possibilita o avanço no entendimento da dinâmica de interação entre essas partículas e a matéria. Ao abordar colisões entre elétrons e pósitrons com alvos moleculares ou atômicos precisamos considerar os diferentes canais de interação, que incluem, além da colisão elástica, os canais de excitação (eletrônica, vibracional, rovibracional), ionização, dissociação e, quando o projétil é um pósitron, os canais de formação de Positrônio e aniquilação. Essas duas características exclusivas do espalhamento por pósitron representam uma dificuldade adicional no tratamento destes sistemas, principalmente do ponto de vista experimental e considerando o limite de baixas energias. A análise experimental, iniciada nos anos 1970, ainda enfrenta desafios, com discrepâncias persistentes nos dados.
Essas diferenças se devem, principalmente às dificuldades observadas na produção e controle do feixe de pósitrons incidente, especialmente em baixas energias. Teoricamente, as dificuldades não são menos presentes. A interação entre pósitrons e alvos moleculares ou atômicos são descritos por meio de um potencial pósitron-alvo que levam em conta três regiões: uma região
repulsiva de curto alcance, uma região atrativa de longo alcance e uma região intermediária que envolve efeitos de correlação e polarização do alvo. Esta última é, sem dúvida, a região que desafia os teóricos. O efeito desta interação é resultado da modificação da carga molecular/atômica devido à aproximação do projétil e deve ser maior quanto menor for a energia do
projétil incidente. Neste contexto, propomos uma abordagem teórico computacional para a construção de uma superfície de energia potencial (SEP) para a interação pósitron-moléculas diatômicas, dependente parametricamente da distância pósitron-alvo e que, em princípio, contém informação sobre as três regiões de interesse. Como ponto de partida, usamos a metodologia
Finite Nuclear Mass Correction (FNMC) que trata o pósitron como um núcleo leve. A FNMC vem sendo usada no tratamento de sistemas positrônicos, em especial, na construção de potenciais de interação pósitron-átomos com resultados comparáveis aos melhores dados experimentais disponíveis. Nesta tese, aperfeiçoamos a metodologia ao aplicá-la em sistemas pósitron-moléculas. A SEP é representada por uma função analítica ajustada nos pontos abinitio FNMC e este potencial é usado para obter as seções de choque elástica e inelástica. As equações de espalhamento são resolvidas usando a aproximação Close-Coupling (CC) implementas no código computacional MOLSCAT. Aplicamos nossa metodologia no cálculo das seções de choque de espalhamento elástico e inelástico (rotacional e vibracional) para os sistemas pósitron-H2, N2 e O2 e comparamos com os dados experimentais e teóricos reportados recentemente. Como resultado, mostramos que a FNMC representa um modelo alternativo
para tratar o problema do espalhamento de pósitrons por moléculas diatômicas homonucleares com resultados relevantes na compreensão do mecanismo de interação pósitron-molécula diatômica, uma vez que toda informação acerca da estrutura eletrônica do alvo é computada na SEP. Além disso, a possibilidade de se obter as seções de choque de espalhamento elástico e
inelástico, considerando canais de excitação vibracional e rotacional, usando o mesmo potencial de interação se torna extremamente atraente e aplicável a um grande número de sistemas.
