lunes, 20 de octubre de 2008

Intersecciones cónicas


Hoy les ofrecemos un brevísimo artículo sobre intersecciones cónicas. Estos accidentes topológicos son de gran importancia en el estudio de la dinámica molecular de muchos sistemas y juegan un papel central en la fotoquímica.

El texto pretende dar tan sólo unas nociones básicas y está redactado (al menos esa es la intención) de forma que cualquier estudiante de Física con una cierta base de Mecánica Cuántica pueda entenderlo, sin necesidad de haber estudiado Física Molecular o incluso Física Atómica.

En un primer apartado, se introduce la aproximación de Born-Oppenheimer para luego definir 'intersección cónica' y poder comentar cómo estos cortes entre hipersuperficies de energía potencial pueden afectar a la dinámica molecular. También se discute la relación entre algunos tipos de intersecciones cónicas y el grupo de simetría puntual de la molécula. Finalmente, se comenta de forma muy breve el efecto de fase geométrica o fase de Berry.

RESUMEN

La aproximación de Born-Oppenheimer (o aproximación adiabática) juega un importantísimo papel en el estudio de la dinámica de los sistemas moleculares. En ella se asume que la dinámica molecular discurre sobre múltiples hipersuperficies de energía potencial correspondientes a distintos estados electrónicos en el espacio de coordenadas nucleares. Estas hipersuperficies pueden cruzarse en dominios conocidos como intersecciones cónicas, cuya existencia tiene importantes consecuencias en la dinámica. Por una parte, favorecen eficientes transiciones no adiabáticas entre distintos estados electrónicos, y por otra, en procesos genuinamente adiabáticos, pueden introducir una fase adicional geométrica (o fase de Berry) en la función de onda nuclear. Las intersecciones cónicas se encuentran frecuentemente en muchos sistemas, por lo que su estudio presenta gran interés.


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