FISICA ATOMICA

Autor: CUCHÍ OTERINO JUAN CARLOS.
Año: 2004.
Universidad: ZARAGOZA [Más tesis de esta universidad] [www.unizar.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Autor: BASANTA RAMOS MIGUEL ÁNGEL.
Año: 2005.
Universidad: AUTÓNOMA DE MADRID [Más tesis de esta universidad] [www.uam.es].
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS, UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID.

Resumen: La Teoría del Funcional de la Densidad ha sido de especial relevancia en los últimos 40 años para el análisis de la estructura y propiedades de sistemas, en especial en aquellos sistemas con un número grande de átomos, ya que ofrece la posibilidad de resolver la energía del estado fundamental mediante un Hamiltoniano efectivo one-electron. Fruto de esta reducción no es posible conocer la función de onda del problema exacto, sino que se conoce sólo la energía y cargas del sistema. Sin embargo, a la hora de abordar la resolución de sistemas en los que la interacción de tipo van der Waals mediante DFT, las distintas aproximaciones del funcional de canje-correlación existentes hoy en día no son satisfactorias (LDA y GGA, principalmente). El objetivo de esta tesis ha sido el de crear un modelo basado en DFT que tenga en cuenta la interacción de tipo van der Waals. Es importante que este modelo sea de fácil aplicación a sistemas con un número grande de átomos, ya que son éstos sistemas en los que la interacción de tipo van der Waals es de especial importancia (interacción enzima-sustrato, cadena de ADN, configuración tridimensional de las proteínas, interacción entre compuestos de carácter grafítico ..). En la tesis se han analizado tres sistemas distintos: por un lado, los dímeros de Helio y Neón, y por otro la interacción entre dos superficies de Grafeno. Existen modelos en DFT que pueden describir bastante bien los dos primeros, pero son pocos los que pueden describir la interacción entre dos superficies de Grafeno, y con resultados que a veces no concuerdan bien con los experimentales. En esta tesis se presenta un modelo basado en DFT que consigue resolver los tres sistemas mencionados anteriormente, y que tiene una gran libertad y adaptabilidad para poder ser extrapolado a nuevos sistemas. Se trata, además, de un modelo sencillo de fácil aplicación para realizar cálculos en sistemas con un número grande de átomos. Para conseguirlo, se ha usado la teoría DFT aplicada a una base de orbitales localizados, y se ha definido un nuevo hamiltoniano one-electron efectivo con el que resolver las ecuaciones de Kohn-Sham, en el que el hoppoing ha sido sustituido por un nuevo hopping que incluye un promedio de la interacción de tipo van der Waals. De esta forma, el cálculo de la energía de canje-correlación resulta más sencillo.

Autor: GARCÍA ALDEA DAVID.
Año: 2005.
Universidad: NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA [Más tesis de esta universidad] [www.uned.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Esta Tesis se enmarca dentro del llamado Formalismo del Funcional de la densidad, que permite hacer una descripción completa de un sistema electrónico con el único uso dela densidad electrónica. Más concretamente, se centra en el esquema llamado "orbital free" que requiere aproximaciones funcionales explícitas a la energía cinética. Las contribuciones principales de esta tesis doctoral son, por un lado, la formulación de nuevos funcionales cinéticos no locales, y por el otro, presentar un procedimiento cuantitativo por el que es posible medir de manera sencilla la calidad de la densidad de energía cinética. Este procedimiento quiere plantear ir más allá del estudio de las energías cinéticas que cada funcional obtiene, poniendo a prueba localmente los funcionales en cada punto del espacio. Se ha aplicado el método sobre un total de 21 funcionales cinéticos semilocales actuando sobre los sistemas sencillos que constituyen las densidades electrónicas de los diez primeros átomos de la tabla periódica. Las conclusión más sorprenden e importantes es el hecho de que las correcciones.semilocales al funcional de Thomas-Fermi, a pesar de dar mejores energías cinéticas totales, empeoran las propiedades locales de la densidad de energía cinética. Se han desarrollado, así mismo, tres propuestas funcionales cuya característica más notable es que su parte no local se basa en la estructura matemática del funcional de von Weizsäcker. Estos funcionales á la von Weizsäcker han demostrado ser adecuados para su uso variacional, ya que han ofrecido una buena descripción en una minimización del átomo de helio, y en general han mostrado calidad similar a la de los funcionales tipo Thomas-Fermi.

Autor: BENGOECHEA APEZTEGUÍA JAIONE.
Año: 2005.
Universidad: PAÍS VASCO [Más tesis de esta universidad] [www.ehu.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA.

Resumen: En esta memoria de tesis se estudia la posibilidad de utilizar los plasmas producidos por láser como fuentes espectroscópicas para la medida de parámetros de ensanchamiento Stark. Mediante espectroscopía de emisión, se realiza la caracterización de los plasmas generados con aleaciones de Fe-Ni, determinando las distribuciones de temperatura, densidad de electores y densidad de átomos en el plasma. Se deducen las condiciones experimentales óptimas que proporcionan los plasmas más estables, con mayor simetría esférica. Se investiga la autoabsorción de los plasmas, con el objetivo de asegurar que las líneas medidas con ópticamente delegadas. Se describe le procedimiento para medir las constantes de ensanchamiento Stark utilizando como referencia una línea de Fe I, cuya constante de ensanchamiento es conocida. El perfil experimental asimétrico de esta línea se ajusta mediante un perfil teórico que tiene en cuenta tanto en ensanchamiento Stark debido a los electrones como el debido a los iones, responsable de la asimetría. Mediante un modelo basado en la distribución de parámetros de pasma, se estima el error de la medida de parámetros Stark debido a la inhomogeneidad característica de estas fuentes. Como ejemplo de los procedimientos experimentales desarrollados en la tesis, se determina la constante de ensanchamiento Stark de una línea de Fe I, de valor muy pequeño y desconocido, mediante un sistema con alta resolución espectral.

Autor: MANRIQUE ROSEL JAVIER.
Año: 2005.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID [Más tesis de esta universidad] [www.ucm.es].
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS (UCM), FACULTAD DE CIENCIAS EXPERIMENTALES Y TÉCNICAS (USP-CEU).

Resumen: En el presente trabajo se han estudiado transiciones electrónicas de diversos iones por técnicas espectroscópicas. Se ha registrado el espectro de emisión en el intervalo 400-1700 A que se produce en colisiones lentas de haces de iones de Ni 10+ y Ni 9+ sobre He y Ar. Mediante esta técnica, conocida como espectroscopía basada en la colisión, se han identificado transiciones y establecido niveles de energía de Ni X. Además estos estudios han sido completados mediante la espectroscopía de un plasma producido por láser en el intervalo espectral 140-400 A. Las transiciones de Ni II en el intervalo espectral 2100-2600 A han sido investigadas en un plasma producido pro láser. Se ha realizado además un estudio de la distribución espacial del plasma generado obteniéndose las distribuciones de electrones y de temperaturas que existen en el interior del mismo. De esta forma se han obtenido probabilidades de transición entre las configuraciones 3d8 4p y 3d8 4s. La emisión del espectro visible de iones de tierras raras atrapados en una red de CaF2 natural ha sido registrado durante el calentamiento de la muestra después de haber sido bombardeada con electrones acelerados a 10 NMeV. También se ha observado el espectro estimulado ópticamente mediante un láser de He-Ne. Se ha estudiado la cinética que sigue la emisión termoluminiscente, obteniendo la energía de activación de las trampas e identificándose las transiciones.

Autor: Isla García Miguel.
Año: 2006.
Universidad: VALLADOLID [Más tesis de esta universidad] [www.uva.es].
Centro de lectura: Facultad de Ciencias.
Centro de realización: Facultad de Ciencias de la Universidad de Valladolid.

Resumen: La línea de investigación desarrollada a lo largo de esta Tesis se ha centrado en un estudio teórico realista de la dinámica de fragmentación por explosión Coulombiana de agregados atómicos. La parte principal se ha basado en el análisis de clusters de deuterio que interaccionan con un láser de alta potencia. El fin es profundizar y, en la medida de lo posible intentar reproducir, los recientes experimentos sobre fusión nuclear llevados a cabo con esta técnica (T. Ditmire et al., Nature 398, 489 (1999)), en especial en sus primeras etapas, las más rápidas y prácticamente inaccesibles de forma experimental. Aparte de eso se presentan resultados sobre el scattering de protones con clusters de Li4. El método que se ha utilizado para la simulación es el formalismo del Funcional de la Densidad (DFT). Los desarrollos recientes en la versión dinámica de este formalismo, es decir la versión del DFT dependiente del tiempo (TD-DFT) permiten estudiar la respuesta, tanto lineal como no lineal, de un pequeño agregado atómico a la irradiación con un pulso láser de duración de femtosegundos. O con partículas de alta energía. El código computacional que hemos utilizado es el programa octopus (M. A. L. Marques, A. Castro, G. F. Bertsch, A. Rubio, Computer Physics Communications, 151, 60 (2003)) desarrollado recientemente por el grupo de Física Molecular y Nanotecnología de la Universidad de Valladolid en colaboración con otros grupos. Octopus combina (1) el cálculo de las excitaciones electrónicas basado en la resolución explícita de las ecuaciones del formalismo TDDFT (ecuaciones de Kohn y Sham dependientes del tiempo) y (2) una Dinámica Molecular clásica para dar cuenta del movimiento de los iones. En el primer capítulo de resultados de la Tesis hemos presentado los resultados de las simulaciones computacionales de la fragmentación del cluster D3+(D2)5 inducida por un pulso láser intenso y ultrarrápido de 10 fs de duración e intensidades entre 1012 y 1015 W/cm2. El análisis de los resultados revela dos canales de decaimiento diferentes. En el primero de ellos, el proceso de fragmentación es relativamente lento, y se produce de manera secuencial; el pulso láser induce la disociación del trímero central y, en un segundo paso, es el movimiento de los fragmentos disociados de este trímero el que induce la desestabilización y disociación posterior del agregado molecular. El segundo canal de disociación se oberva para intensidades del láser aproximadamente veinte veces superiores a las del caso de fragmentación lenta. En este caso lo que se da es una violenta fragmentación del cluster conocida como explosión coulombiana. En ella el cluster sufre una masiva ionización de tal manera que los núcleos despojados de sus electrones son acelerados en virtud de las fuerzas repulsivas de Coulomb y expulsados del sistema con energías cinéticas muy altas. Todo ello pone de manifiesto la importancia de los parámetros del láser a la hora de controlar estos procesos tan complicados de controlar y entender debido a su naturaleza tan rápida y su alta no linealidad y alejamiento del equilibrio. Tras el estudio del D13+, nos centramos en la dinámica del trímero D3+ irradiado por similares pulsos láser de femtosegundo mediante TDDFT. La influencia de parámetros tales como la frecuencia, la intensidad y la polarización del campo láser han sido analizadas. Una adecuada elección de estos parámetros permite la observación de diferentes canales de salida para el trímero. Cuando el campo láser es sintonizado en una de las diferentes frecuencias de resonancia del espectro de absorción, el parámetro crucial que diferencia el tipo de respuesta es la intensidad. Para bajas intensidades lo que se induce son excitaciones electrónicas y movimientos vibracionales de los núcleos atómicos. Estas vibraciones atómicas pueden aumentar o disminuir la intensidad de las excitaciones electrónicas. Para altas intensidades del láser, el proceso que se da es una ionización seguida de una posterior explosión coulombiana. Un mecanismo de absorción multifotón realzada es responsable de la ionización en estos regímenes no lineales. Además, existen dos posibles vías para llegar a la explosión coulombiana: a través de una rápida y dire 8 cta ioni 451 zación y a través de un más lento proceso de recolisión electrónica. Cuando se opera bajo condiciones no resonantes, se requieren intensidades del láser más altas para obtener respuestas similares a aquellas que se dan en los casos resonantes. En conclusión, la TDDFT es capaz de tratar con procesos altamente no lineales, procesos fuera del equilibrio que a buen seguro tienen unas muy prometedoras e interesantes aplicaciones en un futuro cercano.