Propiedades electrónicas de átomos, moléculas y sólidos inferidas mediante el análisis de perfiles Compton

• Autores: Aguiar, Julio César
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Di Rocco, Héctor O.; Mitnik, Dario M.
• Materia: Perfiles Compton; Atomos; Electrones; Física; Tesis de doctorado
• Institución: Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires

El análisis teórico y experimental de perfiles Compton permite entender una gran variedad de propiedades físico químicas de la materia. Por ejemplo, describe el comportamiento electrónico de los átomos, a partir de la distribución de la densidad. Esto permite inferir algunas magnitudes importantes como las energías de los sistemas atómicos estudiados. Durante este trabajo realizamos dos montajes experimentales que nos han permitido obtener mediciones de perfiles Compton de diversas sustancias. También se detallan los distintos métodos teóricos utilizados para la descripción de estos perfiles. En particular, hemos utilizado la teoría funcional de la densidad con la aproximación de gradiente generalizado y la aproximación local de la densidad. Finalmente, se propone un método semi empírico para describir las densidades de los electrones y perfiles Compton. En este enfoque utilizamos varios datos experimentales de perfiles para ajustar una expresión analítica que permita describir la distribución de la densidad de electrones. Esta expresión es similar a una función del tipo Fermi Dirac, y contiene dos parámetros que dependen a que grupo de la tabla periódica pertenece el elemento analizado. Estos valores coinciden con la energía cinética del estado fundamental de un gas de electrones libres y el otro se asemeja a la energía de intercambio electrón electrón. En este esquema, los electrones de conducción no están completamente libres ni totalmente ligados al núcleo atómico. Este procedimiento permite incluir efectos de intercambio y correlación electrónica. A pesar de ser esta una aproximación analítica simple, este método describe una amplia gama de metales, con una notable precisión.
Fil: Aguiar, Julio César. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina.
Fil: Di Rocco, Héctor O. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina.
Fil: Mitnik, Dario M. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina.
The theoretical and experimental analysis of Compton pro les allows understanding a great variety of physic and chemical properties of the matter. For example, describes the electronic behavior of the atoms, starting from the electron density distribution. This allows infer some important magnitudes, such as kinetic and cohesion energies of the system studied. During this work, we assemble two experimental systems to obtain measurements of Compton pro les of various substances. In addition, the di erent theoretical methods used to describe Compton pro les are detailed. In particular, we have used the density functional theory under the generalized gradient approximation and local density approximation. Finally, a semi{empirical method is proposed to describe the densities of the electrons. In this approach, we use several experimental data to t an analytical expression that allows describing the distribution of the density of electrons. This expression is similar to a function of Fermi{Dirac distribution, and contains two parameters that depend of the group of the periodic table to which belongs the element. These values coincide with the kinetic energy of the ground state of a free electron gas and the other resembles the exchange energy. In this scheme, the valence electrons are considered not completely free neither bound to the atomic nucleus. This procedure allows us to include exchange and correlation e ects. Although this is a simple analytical approach, this method describing a wide range of metals with remarkable accuracy.