Analytical representation of potential energy surfaces for diatomic systems: a centenary historical review and new perspectives

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Araújo, Judith de Paula
• Orientador(a): Ballester, Maikel Yusat
• Banca de defesa: Prudente, Frederico Vasconcellos , Villa, Octavio Roncero , Lopes, Maria Cristina Andreolli Lopes , Sato, Fernando
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Curvas de energia potencial; Sistemas diatômicos; Potential energy curves; Diatomic systems; Ground electronic state; Spectroscopic parameter; Analytical representation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14240

Potenciais interatômicos estão no cerne da física molecular. Eles são uma ponte entre as propriedades espectroscópicas e estruturais de um sistema molecular. Neste trabalho, uma revisão centenária, de 1920 a 2020, de formas funcionais usadas para representar analiticamente a energia potencial como uma função da distância interatômica para sistemas diatômicos é apresentada. Com esse propósito, cinquenta funções foram selecionadas. Para todas elas são discutidos a motivação e as principais características matemáticas. Nosso objetivo é fornecer ao leitor um caminho cronológico, mesmo com pouco conhecimento sobre o assunto, para entender como calcular cada parâmetro que compõe os potenciais interatômicos, bem como obter constantes espectroscópicas a partir deles. Uma avaliação comparativa para os sistemas N2, CO e HeH+ em seus estados eletrônicos básicos também é apresentada. Alguns resultados de um trabalho apresentado no Congresso Quitel em 2018 são também apresentados. Além disso, uma metodologia do ponto de vista matemático para a obtenção de funções corretas de energia potencial para sistemas diatômicos. Por fim, uma nova e flexível função para representar as potenciais interações de energia de sistemas diatômicos para todo o domínio das separações internucleares é proposta. Esta função é membro de uma família de funções contendo um produto de um exponencial e um polinômio. É descrito um método para gerar os parâmetros do novo potencial em função dos parâmetros de Dunham. São apresentados coeficientes para 22 sistemas diatômicos selecionados com elementos da primeira à sexta fileira, incluindo alguns estados eletrônicos de solo e excitados. Para quantificar a acurácia das funções de energia potencial assim construídas, é utilizado o método dos mínimos quadrados Z-teste, proposto por Murrell e Sorbie. Além disso, os principais parâmetros espectroscópicos são calculados e comparados com os dados disponíveis