Quantum dynamics of physicochemical processes in superfluid (4)He nanodroplets

[cat] La present Tesi doctoral comprèn diferents estudis teòrics sobre processos fisicoquímics relacionats amb nanogotes d'heli (4He) superfluid. Per a la seva realització s'ha desenvolupat la metodologia teòrica i implementat a nivell computacional. Es tracta d'un primer estudi teòri...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Vilà Casanovas, Arnau
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2015
País:España
Institución:Universidad de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de la UB
OAI Identifier:oai:diposit.ub.edu:2445/67261
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2445/67261
http://hdl.handle.net/10803/313040
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Nanoquímica
Heli líquid
Reaccions químiques
Transferència d'energia
Líquids quàntics
Nanochemistry
Liquid helium
Chemical reactions
Energy transfer
Quantum liquids
Descripción
Sumario:[cat] La present Tesi doctoral comprèn diferents estudis teòrics sobre processos fisicoquímics relacionats amb nanogotes d'heli (4He) superfluid. Per a la seva realització s'ha desenvolupat la metodologia teòrica i implementat a nivell computacional. Es tracta d'un primer estudi teòric en qual s'estudia la dinàmica de reaccions químiques en nanogotes d'heli superfluid. La descripció del sistema és completament quàntica, combinant diferents aproximacions teòriques per descriure els components del sistema. L'heli líquid s'ha descrit a través de la teoria del funcional de la densitat (DFT), utilitzant un funcional fenomenològic. Les impureses atòmiques i moleculars s'han descrit mitjançant dinàmica quàntica. La metodologia desenvolupada ha estat aplicada a l'estudi de diversos processos d'interès quimicofísic. Aquests són: - Estudi de l'estructura, energètica i espectroscòpia electrònica de nanogotes d'heli dopades amb oxigen atòmic en diferents estats electrònics. - Estudi de la dinàmica de la fotodissociació de molècules diatòmiques homonuclears en nanogotes d'heli superfluid. El mètode desenvolupat s'ha aplicat inicialment al cas del clor molecular. Posteriorment s'ha realitzat els casos del brom i el iode, així com d'"isòtops" artificials del clor amb l'objecte de determinar la influència de la massa sobre aquest tipus de processos. S’ha pogut determinar la formació de ressonàncies quàntiques, les qual s’han estudiat amb detall posteriorment. - Modelització del procés de captura d'un àtom de neó per part de nanogotes d'heli superfluid. S'ha estudiat el cas de moment angular nul com una primera aproximació a la problemàtica a nivell quàntic. - Reacció de síntesi d'un dímer de van der Waals (Ne2) en nanogotes d'heli. Partint d'una gota inicialment dopada amb un àtom de Ne, la captura d'un segon àtom de Ne inicia el procés de la síntesi. S'ha determinat una gran varietat de fenomenologia (mecanismes de reacció) segons la velocitat de col·lisió i la mida de la gota.