Dinámica cuántica de nanosistemas del equilibrio

• Autores: Negre, Christian F. A.
• Año de publicación: 2010
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Sánchez, Christian; Pierini, Adriana Beatriz; Leiva, Ezequiel Pedro Marcos; Toselli, Beatriz Margarita; Scherlis, Damian Perel
• Materia: Simulación por computador; Microsistemas; Dinámica
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2010.
Fil: Negre, Christian F. A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
En el presente trabajo de tesis doctoral se abordan problemas de la física de sistemas nanométricos fuera del equilibrio desde el punto de vista de la dinámica cuántica. Por sistemas fuera del equilibrio se entienden aquellos cuya estructura electrónica se encuentra bajo la acción de una perturbación externa que hace que el estado de los mismos difiera del estado fundamental, ya sea en forma prolongada o transiente. Existen dos regímenes claramente diferentes dependiendo de la forma en que estos sistemas son desplazados del equilibrio. Uno de ellos corresponde a la evolución transitoria de sistemas perturbados, mediante campos eléctricos externos, en forma temporal. A medida que éstos sistemas relajan, manifiestan propiedades diferentes de aquellas del estado fundamental. A este tipo de proceso dinámico se lo denominará dinámica cuántica de estado transiente o dinámica cuántica propiamente dicha'. El otro régimen corresponde a sistemas que se encuentran en estado estacionario, y el desequilibrio se logra cambiando el potencial electroquímico de electrodos que deben estar conectados a los mismos. En este caso, el sistema nunca regresa al equilibrio ya que los electrodos mantienen el estado estacionario. A esto último, se lo denominará dinámica cuántica de estado estacionario. Estos dos regímenes dividen la teoría en dos dominios distintos, cuyos respectivos marcos teóricos se detallan en los capítulos 2 y 3. Los estudios realizados en relación a la dinámica cuántica de estado transiente, constituye un área en la que no existe demasiado desarrollo salvo por aplicaciones de la teoría del funcional de densidad dependiente del tiempo (TDDFT) a sistemas pequeños del orden de unas pocas decenas de átomos. El aporte del presente trabajo se basa principalmente en la demostración' de que los efectos cuánticos promueven diferencias significativas respecto de los resultados encontrados mediante cálculos clásicos. Por ejemplo, en el capítulo 6 esto último se evidencia para la intensificación de los campos eléctricos locales en nanoagregados metálicos. Por otra parte, la ventaja principal de las técnicas aquí utilizadas es que la estructura electrónica de los sistemas es representada mediante hamiltonianos de tight-binding (TB), lo que simplifica ampliamente los cálculos y permite abordar sistemas más complejos que los que puede tratar la TDDFT. En cuanto a la dinámica cuántica de estado estacionario, se hizo hincapié en 'Para este caso particular, se emplean los formalismos tradicionales de la dinámica cuántica. 2 1. 1. Resumen desarrollar modelos para entender la física subyacente, y se elaboró un programa para poder calcular propiedades de transporte en sistemas moléculares; herramienta que será utilizada en trabajos futuros. Las situaciones abordadas, así como las conclusiones que se extraen aquí, aportan nuevas perspectivas al estudio de los nanosistemas fuera del equilibrio en estado estacionario.
Fil: Negre, Christian F. A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.