Excitação eletrônica do etanol por impacto de elétrons de baixa energia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Falkowski, Alan Guilherme, 1995-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Elétrons - Espalhamento
Excitação eletrônica
Etanol
Electrons - Scattering
Electronic excitation
Ethanol
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640522
Resumo: Orientador: Marco Aurélio Pinheiro Lima
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spelling Excitação eletrônica do etanol por impacto de elétrons de baixa energiaElectronic excitation of ethanol by low energy electron impactElétrons - EspalhamentoExcitação eletrônicaEtanolElectrons - ScatteringElectronic excitationEthanolOrientador: Marco Aurélio Pinheiro LimaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: Nesta dissertação apresentamos seções de choque diferenciais (DCSs) para a excitação eletrônica para os estados de mais baixa energia dos tautômeros trans e gauche da molécula de etanol, assim como seções de choque totais para a faixa de energia de 15-50 eV. Os cálculos foram realizados utilizando o Método Multicanal de Schwinger (SMC) implementado com pseudopotenciais. Levamos em conta 11, 41, 183, 317 e 431 canais abertos para o tautômero trans e, para o gauche, os três primeiros acoplamentos multicanais citados, devido à limitação computacional associada ao grupo pontual C1 desse tautômero. Até o momento, os nossos cálculos foram os mais sofisticados com respeito ao número de canais abertos já realizados com o método SMC. Encontramos, no geral, um bom acordo em relação aos resultados experimentais disponíveis na literatura para ângulos intermediários e em energias de impacto maiores (a partir de 15 eV). Entretanto, mesmo utilizando o procedimento Born-closure para melhorar a descrição de interações de longo alcance de dipolo (deficiente devido ao uso de funções quadraticamente integráveis), não obtivemos uma boa descrição dos ângulos pequenos nas DCSs calculadas com o SMC para estados com transições permitidas por dipolo. Esses resultados indicaram que o pobre acordo em baixos ângulos está associado à má descrição das menores ondas parciais. Com respeito às DCSs em menores energias de impacto, no geral, superestimamos os resultados experimentais. A falta de mais canais abertos pode estar associada com as discrepâncias remanescentes em relação ao experimento, mas aqui argumentamos que outros fatores também devem estar envolvidos. Visando uma descrição melhorada dos estados excitados do alvo, propomos um procedimento simples para selecionar pares de orbitais buraco e partícula, preservando a descrição de excitações simples da implementação atual do SMC. Uma avaliação quantitativa do processo de colisão deve ainda considerar a contribuição individual de cada tautômero, os quais apresentaram DCSs bastante distintas em alguns casos. Nossas energias de excitação calculadas suportam que a segunda banda de absorção do etanol compreende três estados singletos, em vez de dois ou quatro, que foram sugeridos em trabalhos anterioresAbstract: In this dissertation we present differential cross sections (DCSs) for the electronic excitation of the lower-lying states of the trans and gauche tautomers of the ethanol molecule, as well as total cross sections for the energy range of 15-50 eV. The calculations were performed using the Schwinger Multichannel method (SMC) implemented with pseudopotentials. We took into account 11, 41, 183, 317 and 431 open channels for the trans tautomer and the first three levels of multichannel coupling mentioned for the gauche, due to the computational limitation associated with the C1 point group of this tautomer. So far, our calculations using the SMC method are the most sophisticated in terms of the number of open channels. In general, we found a good agreement with the experimental results available in the literature for intermediate angles and higher impact energies (above 15 eV). However, even when using the Born-closure procedure to improve the long range dipole interaction (deficient due to the use of quadratically integrable functions), we did not obtain a good description of the forward scattering in the DCSs calculated with the SMC method for dipole allowed transitions. These results indicated that the unsatisfactory agreement on smaller scattering angles is associated with a poor description of the lower partial waves. In general, with regard to the DCSs at lower impact energies, we overestimated the experimental data. Missing open channels are usually evoked to explain the remaining discrepancies to experiment, but here we argue that other factors should also be involved. Aiming at an improved description of the target states, we have proposed a simple procedure for selecting the pairs of hole and particle orbitals, while keeping the single excitation prescription of the current SMC implementation. A quantitative assessment of the collision process should further consider the individual contribution of each tautomer, which presented quite distinct DCSs in some cases. Our computed excitation energies also support that the second absorption band of ethanol is comprised of three singlet states of each tautomer, rather than the previously suggested two or four statesMestradoFísicaMestre em FísicaCNPQ135900/2018-2[s.n.]Lima, Marco Aurélio Pinheiro, 1957-Varella, Márcio Teixeira do NascimentoRoversi, José AntonioUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFalkowski, Alan Guilherme, 1995-20202020-10-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( 81 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640522FALKOWSKI, Alan Guilherme. Excitação eletrônica do etanol por impacto de elétrons de baixa energia. 2020. 1 recurso online ( 81 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640522. 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