i jornada de jóvenes investigadores en física atómica y...
TRANSCRIPT
I Jornada deI Jornada deJóvenes InvestigadoresJóvenes Investigadores
en Física Atómica y Molecularen Física Atómica y Molecular
Madrid, 12 de diciembre de 2008Campus central del CSIC, c/ Serrano 123
I Jornada de Jóvenes Investigadores enI Jornada de Jóvenes Investigadores enFísica Atómica y MolecularFísica Atómica y Molecular
Madrid, 12 de diciembre de 2008Madrid, 12 de diciembre de 2008
HORA PROGRAMA
9:00 – 9:30 Bienvenida
9:30 – 9:55Desarrollo de potenciales intermoleculares gas-superficie. Simulación de
procesos de soft-landing mediante trayectorias clásicas(Juan José Pérez Nogueira)
9:55 – 10:20Dinámica de fotodisociación en tiempo real de CH3I medida con pulsos láser
de femtosegundo y cartografía de velocidades con imágenes de iones(Judith Durá)
10:20 – 10:45Estudio de distintas aproximaciones
en el estado fundamental del átomo de Ca(Pablo Maldonado Jiménez)
10:45 – 11:10Colisiones electrón-átomo: secciones eficaces
para la ionización de capas internas(David Bote Paz)
11:10 – 11:40 Café
11:40 – 12:05Electron capture processes in collisions
between multicharged ions and hydrogen atoms(Patricia Barragán Ruiz de Castellano)
12:05 – 12:30Agregación de p-H2 en expansiones supersónicas
a bajas temperaturas(Juan Hernández Morilla)
12:30 – 12:55A fast method for comparing potential energy functions of complex systems:
The Self-Consistent Gaussian Network Model as a test case(Pablo García Risueño)
12:55 – 13:20Nucleación y crecimiento a baja temperatura
de s-triacina sobre grafeno(Antonio Javier Martínez Galera)
13:20 – 13:45Magnesium doped helium nanodroplets
(Alberto Hernando de Castro)
13:45 – 15:30 Comida
15:30 – 15:55Estudio teórico de procesos
del oxígeno molecular sobre beta-cristobalita(Víctor Morón Tejero)
15:55 – 16:20Magnetorresistencia y Magnetización
de Microhilos Monofásicos y Bifásicos basados en Co-Fe(Karla Marina Jaimes Merazzo)
16:20 – 16:45Efectos cuánticos nucleares inducidos por sustitución isotópica en la
fotoionización de moléculas diatómicas homonucleares(Nestor Fabian Aguirre Castiblanco)
16:45 – 17:10Universalidad en colisiones atómicas ultrafrías
(Álvaro Calle Cordón)
17:10 – 17:40 Café
17:40 – 18:05Theoretical study of the H2 activation over a gold nanowire
(Alexandre Zanchet)
18:05 – 18:30Estudio de la dinámica de la reacción O(1D)+HF mediante métodos
cuasiclásicos (QCT) y estadístico-cuasiclásicos (SQCT)(Pablo García Jambrina)
18:30 – 18:55Estudio del crecimiento a baja temperatura de s-triacina sobre Cu(111)
mediante microscopía de efecto túnel de temperatura variable(Bruno de la Torre Cerdeño)
18:55 – 19:20Interacciones laterales en Catálisis Heterogénea
(Vicente Maestro González)
Desarrollo de potenciales intermoleculares gas-superficie.
Simulación de procesos de soft-landing mediante
trayectorias clásicas.
Juan J. Nogueira1, J. M. C. Marques
2, E. Martínez Núñez
1 y S. A. Vázquez
1
1Departamento de Química Física, Universidade de Santiago de Compostela, 15782, Santiago de
Compostela, España.
2Departamento de Química, Universidade de Coimbra, 3004-535, Coimbra, Portugal.
E-mail: [email protected]
La colisión de iones contra superficies fluoradas monocapa auto-organizadas
(F-SAM) pueden producir la adsorción del ion en la superficie sin que tenga lugar
reacción química. Este proceso, denominado soft-landing [1,2], es un método que
permite modificar superficies y controlar sus propiedades físicas y químicas. La
simulación de este tipo de procesos requiere el desarrollo de un potencial
intermolecular exacto mediante el cual las interacciones gas-superficie estén
perfectamente definidas, describiendo apropiadamente tanto la transferencia de
energía como el atrapado del ión dentro de la superficie. El objetivo de este trabajo
es llevar a cabo simulaciones de dinámica química mediante trayectorias clásicas
entre el ion SiNCS+ y una superficie F-SAM. Para el modelado de las interacciones
intermoleculares se han realizado cálculos ab initio RI-MP2/aug-cc-pVXZ (donde
X=D,T y Q) para varias orientaciones entre el ion SiNCS+ y la molécula CF4, de
manera que los grupos fluorocarbonados de la superficies están representados por el
CF4. Posteriormente, la partes de corto alcance y largo alcance del potencial se
ajustaron por separado mediante un algoritmo genético [3], ya que un ajuste
convencional de todo el potencial no fue capaz de reproducir exactamente todo el
rango de energías muestreado. Finalmente, un análisis preliminar de los resultados de
las simulaciones sugieren ciertas discrepancias entre teoría y experimento,
seguramente debido a la gran diferencia en la escala temporal existente entre ambos.
Referencias [1] Luo, H.; Miller, S. A.; Cooks, R. G.; Pachuta, S. J. Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes, 174, 193-
217 (1998).
[2] Miller, S. A.; Luo, H.; Pachuta, S. J.; Cooks, R. G. Science, 275, 1447-1450 (1997).
[3] Marques, J. M. C.; Prudente, F. V.; Pereira, F. B.; Almeida, M. M.; Maniero, A. M; Fellows, C. E.
J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 41 (2008).
Dinámica de fotodisociación en tiempo real de CH3I medida
con pulsos láser de femtosegundo y cartografía de
velocidades con imágenes de iones
Judith Duráa, Rebeca de Nalda
b, Jesús G. Izquierdo
a, Alberto García-Vela
c,
Gabriel A. Amarala and Luis Bañares
a
a Departamento de Química Física I, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Complutense de
Madrid, 28040 Madrid. b Instituto de Química Física Rocasolano, CSIC, C/ Serrano, 119, 28006 Madrid.
c Instituto de Matemáticas y Física Fundamental, CSIC, C/ Serrano, 123, 28006 Madrid
E-mail: [email protected]
Se han combinado técnicas de cartografía de velocidades con imágenes de iones con láseres de femtosegundo sintonizables. Esta combinación proporciona la selectividad adecuada para obtener información sobre la dinámica de fotodisociación de una reacción resuelta en tiempo Se han medido los tiempos de reacción para diferentes canales de fotodisociación en la banda A del CH3I. Usando una detección resonante, se ha conseguido cronometrar la ruptura del enlace C-I, la cual implica una dinámica no-adiabatica que correlaciona con la formación de Iodo en estado fuandamental I(2P3/2) y spin-orbita excitado I*(
2P1/2), para fragmentos CH3 en el estado fundamental y vibracionalmente excitados. Los tiempos de reacción obtenidos están directamente relacionados con la dinámica no-adiabática de esta reacción de fotodisociación multidimensional. Además, se ha aplicado esta técnica de imágenes para detectar el complejo de transición durante la ruptura del enlace C-I en el CH3I en la banda A. Para ello se a realizado una detección no resonante a 800nm que permite la observación directa de la dinámica de fotodisociación en sus comienzos (estado de transición). Los resultados experimentales se han comparado con los cálculos de paquetes de onda de dimensionalidad reducida realizados en superficies de energía potencial ab-initio disponibles
Referencias
[1] R. de Nalda, J. G. Izquierdo, J. Durá, L. Bañares, J. Chem. Phys. 126, 021101 (2007). [2] J. Durá, R. de Nalda, J. Álvarez, J. G. Izquierdo, G. A. Amaral, L. Bañares, ChemPhysChem, in press (2008). [3] R. de Nalda, J. Durá, A. García-Vela, J. G. Izquierdo, J. González-Vázquez, L. Bañares, J. Chem.
Phys., in press (2008).
Estudio de distintas aproximaciones en el estado
fundamental del átomo de Ca
P. Maldonado1, A. Sarsa1, E. Buendía2 y F. J. Gálvez2
1 Dpto. de Física, Campus de Rabanales Edif. C2, Universidad de Córdoba, E-14071 Córdoba, Spain
2 Dpto. de Física Atómica, Molecular y Nuclear, Universidad de Granada, E-18071 Granada, Spain
E-mail: [email protected]
El cálculo de estados estacionarios de átomos multielectrónicos puede ser llevado a cabo
mediante distintas aproximaciones, cada una de las cuales incluirán distintos efectos, como
pueden ser las correlaciones dinámicas electrónicas y los efectos relativistas. El objetivo de
este trabajo es hacer una comparación de las diferentes aproximaciones en el estado
fundamental del átomo de Ca, teniendo en cuenta que todas las aproximaciones utilizadas se
construyen de forma sistemática a partir del modelo de partícula independiente mediante la
inclusión de distintos efectos. La aproximación de partícula independiente que tomaremos
como punto de partida será la aproximación NPOEP [1].
Una mejora de este modelo se lleva a cabo al incluir las correlaciones dinámicas causadas
por la interacción electrón-electrón. En nuestro caso, la inclusión de este efecto se realizará
usando dos métodos distintos; en el primero, este efecto es incluido mediante interacción de
configuraciones (NPOEP multiconfiguracional), mientras que en el segundo las
correlaciones son incluidas explícitamente con un factor Jastrow (MCV [2]). Otro método
utilizado que mejora estas aproximaciones se basa en resolver de forma exacta, dentro del
denominado error nodal, la ecuación de Schrödinger mediante un proceso de simulación
Monte Carlo. Este método requiere disponer de una buena función de onda prueba, por lo
que para su realización será utilizada la función de onda generada en el cálculo MCV. Esta
aproximación se conoce como (DCM [2]).
La inclusión de los efectos que la relatividad provoca en la dinámica de los átomos también
será estudiada mediante distintas aproximaciones. Una de ellas resuelve la ecuación de
Dirac-Breit relativista para átomos polielectrónicos (RNPOEP [3]) siguiendo un
procedimiento similar a la aproximación NPOEP para el caso relativista. En la segunda
aproximación los efectos relativistas son incluidos perturbativamente mediante el desarrollo
de Pauli del Hamiltoniano Dirac-Breit [4] (PNPOEP). Además estas aproximaciones se han
realizado trabajando en un tratamiento multiconfiguracional, por lo que en ellas también
están incluidas las correlaciones dinámicas.
Referencias [1] Buendía E, Gálvez F J, Maldonado P and Sarsa A J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 39, 3575 (2006).
[2] Hammond, B L; Lester, W A Jr; Reynolds, P J, Monte Carlo Methods in Ab Initio Quantum
Chemistry, World Scientific: Singapore, 1994.
[3] Buendía E, Gálvez F J, Maldonado P and Sarsa A J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 40, 3045 (2007).
[4] S Fraga, J Karwowski and K M S Sexena, Handbook of atomic data, Physical Science Data 5,
Elselvier, 1976.
Colisiones electrón – átomo: secciones eficaces para la
ionización de capas internas
D. Bote1 and F. Salvat1
1 Facultat de Física (ECM), Universitat de Barcelona, ES-08028 Barcelona, España
E-mail: [email protected]
El diseño y caracterización de detectores y generadores de rayos x requiere una buena
descripción de la ionización de capas atómicas internas por impacto de electrones y
positrones, es decir, de secciones eficaces de ionización realistas y precisas. En esta
presentación revisaré brevemente los modelos teóricos disponibles para el cálculo de
secciones eficaces de ionización, y describiré nuestro trabajo reciente sobre el cálculo de
secciones eficaces de ionización de capas K, L y M por impacto de electrones y positrones
[1].
Convencionalmente, el problema de las colisiones electrón átomo ha sido tratado a primer
orden de teoría de perturbaciones, asumiendo que los electrones se mueven
independientemente unos de otros en un potencial común (modelo de partículas
independientes, IPM) y describiendo los estados del proyectil como ondas planas, lo que se
conoce como PWBA. Sin embargo, la PWBA sólo proporciona resultados realistas para
energías del proyectil por encima de 30 veces la energía de ionización del electrón activo, U.
Esto es debido en parte a que la PWBA no da cuenta de los efectos del campo eléctrico del
átomo blanco sobre las funciones de onda del proyectil (distorsión), y en el caso de
electrones, ignora los efectos de intercambio. Sin abandonar el IPM, el cálculo se puede
mejorar tratando de manera exacta parte de la interacción, considerando los estados del
proyectil como ondas distorsionadas en vez de ondas planas (DWBA), lo que permite dar
cuenta de los efectos de distorsión y de intercambio de manera consistente.
Desafortunadamente, el cálculo DWBA sólo es factible para energías de hasta 10 U.
El esquema que hemos diseñado aprovecha que la distorsión causada por el campo del átomo
decrece cuando el momento angular orbital del proyectil crece, para tratar la diferencia entre
la DWBA y la PWBA como una corrección a la segunda, esperando que las series de ondas
parciales asociadas al nuevo esquema converjan más rápidamente que las del cálculo
original. Este esquema permite calcular secciones eficaces DWBA hasta 25 U. Para energías
por encima de este valor, las secciones eficaces DWBA se obtienen multiplicando las de
PWBA por un factor empírico dependiente de la energía que da cuenta del incremento de la
energía cinética efectiva del proyectil al caer en el pozo de potencial atómico. Con este
modelo hemos generado una base de datos de secciones eficaces de ionización de capas K, L
y M para energías entre U y un 1 GeV para los elementos comprendidos entre el hidrógeno
(Z=1) y el einstenio (Z=99). La comparación con medidas experimentales recientes, así
como la simulación de experimentos de generación de rayos x utilizando esta base de datos,
confirman que el uso de la DWBA en lugar de la PWBA representa una mejora significativa.
Referencias [1] D. Bote and F. Salvat, Phys. Rev. A, 77, 042701 (2008).
Electron capture processes in collisions between multicharged ions and hydrogen atoms
P. Barragán 1 , L. Méndez2 and I. Rabadán2
1 Instituto de Física Fundamental, C.S.I.C., Serrano 123, Madrid 28006, España
2 Departamento de Química C-IX, Universidad Autónoma de Madrid, 28049 Madrid, España
E-mail: [email protected]
Electron capture (EC) reactions are important processes in astrophysical and fusion plasmas. In particular, EC between low-charged ions and H is relevant in HII regions and planetary nebulae (see e.g. [1]) while high-charged ions are usually subject of study in fusion plasmas. Since measurements at low impact energies (E<0.1eV/amu) are difficult, the rate coefficients required in the applications are, in general, based on calculated values of the corresponding total cross sections (see [2] and references therein).
In this work, we have employed close-coupling expansions in terms of molecular wavefunctions and a semiclassical treatment to evaluate EC in collisions of ions with H from low to medium energy regimes, just below where the ionization process is competitive. For the very low energy regime, we use the potential energy curves and non-adiabatic couplings obtained, but the dynamical treatment is a quantal one that includes a common reaction coordinate to ensure that the expansion fulfills the collision boundary conditions [3].
We have carried out calculations of EC cross sections for O2+ and N2+, as examples of low charge state ions, with H(1s). In the calculation we have employed ab initio (multireference configuration interaction) wavefunctions [4] of the electronic states of the quasimolecules OH2+ and NH2+. We have also considered EC in B5+ + H(1s), using OEDM wavefunctions, and C4+ + H(1s), employing also OEDM wavefunctions with a model potential to describe the interaction of the active electron with the core C4+(1s2) [5]. At low energies, the EC cross section is usually estimated using the Langevin formula L=q(2/ℇ)½; in this work, we improve this model including the Landau-Zener transition probability, leading to EC cross section estimates of the same order of magnitude as the quantum ones. We have also found several shape resonances and we have assigned them to quasiresonant levels of the entrance channel potential [6].
Referencias
[1] D. Pequignot. A&A, 81, 356 (1980).
[2] P. Barragán et al. Ap. J. 636, 544 (2006).
[3] L. F. Errea et al. J. Phys. B, 31, 3527 (1998).
[4] P. Barragán et al. Phys. Rev. A, 70, 022707 (2004); P. Barragán et al. Phys. Rev. A, 74, 024701 (2006).
[5] L. F. Errea et al. J. Phys. B 32, L673 (1999).
[6] P. Barragán et al. J. Phys.: Conf. Ser. 58, 227 (2007).
Agregación de p-H2 en expansiones supersónicas a bajas
temperaturas
J. H. Morilla, J. M. Fernández, G. Tejeda y S. Montero
Instituto de Estructura de la Materia, CSIC, Serrano 121, 28006 Madrid, España
E-mail: [email protected]
Hemos estudiado la agregación de para-H2 (p-H2) mediante espectroscopía Raman
lineal cuantitativa en expansiones supersónicas desde una tobera criogénica de 50µm
de diámetro. Para ello, se han registrado espectros de la rama vibracional Q(0) a
4161.18 cm-1, que en su base presenta las bandas correspondientes a los agregados
(p-H2)N de diferente tamaño N [1,2].
La alta resolución espacial (~10 µm), temporal (~10 ns) y en tamaño de los
agregados, nos ha permitido seguir su evolución a lo largo del eje de la expansión
partiendo de un amplio rango de condiciones iniciales de presión y temperatura:
P0 = 0.3 - 2 bar y T0 = 27.5 - 100 K.
Se ha observado que cada expansión puede caracterizarse por una trayectoria
isentrópica en el diagrama de fases (PT), que define su patrón de agregación. Dos
trayectorias próximas en el diagrama PT, tendrán un patrón de agregación similar
aun cuando sus condiciones iniciales sean muy diferentes.
Además, proponemos un modelo para la cinética de formación de agregados
pequeños, basado en reacciones a tres cuerpos:
( )
( ) ( ) 2322222
222222
pHpHpHpHpH
pHpH pH pH pH
+→++
+→++
T
D
K
K
con el que hemos obtenido, por primera vez, la constante de dimerización KD entre
0.8 y 10 K.
Referencias [1] G. Tejeda, J. M. Fernández, S. Montero, D. Blume and J. P. Toennies, Phys. Rev. lett, 92, 223401
(2004).
[2] R. J. Hinde, J. Chem. Phys, 128, 154308 (2008).
A fast method for comparing potential energyfunctions of complex systems:The Self-Consistent Gaussian Network Model asa test case.
J.L. Alonso12 Pierpaolo Bruscolini2 Pablo Echenique12 Pablo Garcıa-Risueno12
1 Departamento de Fısica Teorica, Universidad de Zaragoza, Pedro Cerbuna 12,50009, Zaragoza, Spain
2 Instituto de Biocomputacion y Fısica de los Sistemas Complejos (BIFI), EdificioCervantes, Corona de Aragon 42, 50009, Zaragoza, Spain
Abstract. Using a simplified model of proteins, the Self-Consistent Gaussian NetworkModel (SC-GNM) [1], we test a statistical criterium (distance) [2] to rapidly comparepotential energy functions of complex physical systems from the energy values on arelatively small set of conformations. To this end, we study pairs of potentials generatedboth by modifications of the model parameters and by mutations in the amino acidsequence. We show that a low value of the distance between two such functions is astrong indicator of their physical equivalence. Finally, we outline the main possible usesof the distance introduced and we demonstrate one of the applications by assessing therobustness of the SC-GNM upon slight changes in its parameters.
References
1. C. Micheletti, J.R. Banavar, A. Maritan: Phys. Rev. Lett. 87, 88102 (2001)2. J.L. Alonso, P. Echenique: J. Comput. Chem. 27, 238 (2006)
Nucleación y crecimiento a baja temperatura de s-triacina
sobre grafeno.
A. J. Martínez-Galera1, and J. M. Gómez-Rodríguez1
1 Dpto. Física de la Materia Condensada C-III, Universidad Autónoma de Madrid, E-28049-Madrid.
E-mail: [email protected]
En los últimos años se ha despertado un interés creciente en el estudio de superficies de
grafeno debido a sus muy peculiares propiedades electrónicas [1,2]. Muy recientemente se
ha demostrado también su potencialidad en la nanoestructuración de superficies mediante la
formación de patrones ordenados de pequeños agregados metálicos en grafeno crecido sobre
algunos metales de transición [3]. En el presente trabajo se ha llevado a cabo un estudio
mediante microscopía de efecto túnel de temperatura variable (VT-STM) del crecimiento a
baja temperatura y en ultra-alto vacío (UHV) de monocapas ordenadas de moléculas de s-
triacina (1,3,5-triacina, C3H3N3) sobre superficies de grafeno crecido sobre Pt(111). Para ello
se ha utilizado un nuevo VT-STM de desarrollo propio basado en un anterior diseño. Los
substratos de grafeno fueron crecidos en UHV mediante deposición química en fase vapor de
muy baja presión (~10-7 Torr) [4], utilizando como gas precursor el etileno y como substrato
Pt(111). Ello permitió la formación de superficies de grafeno de muy alta calidad.
Manteniéndolas a baja temperatura (entre 40 y 90 K), se depositaron sobre ellas
recubrimientos de s-triacina inferiores a la monocapa. Las islas bidimensionales formadas en
estas condiciones presentan un carácter fractal o dendrítico como ilustran las imágenes de
STM de la Figura 1. El crecimiento de s-triacina sobre grafeno es comparado con el
crecimiento, también llevado a cabo a baja temperatura y en ultra-alto-vacío en el curso del
presente trabajo, de s-triacina sobre superficies de grafito pirolítico altamente orientado
(HOPG), donde tiene lugar también la formación de islas dendríticas para temperaturas
comprendidas entre 40 y 90 K.
Figura 1: Imágenes de STM obtenidas a 40 K, a) Tamaño: 300 x 300nm2, Vs = 1.2 V, IT = 0.29 nA,
b) Tamaño: 34 x 34nm2, Vs = 0.5 V, IT = 0.29 nA, c) Tamaño: 2.9 x 2.9nm
2, Vs = 0.27 V, IT = 0.29nA.
Referencias [1] K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva,
A.A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
[2] K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M.I. Katsnelson, I.V. Grigorieva, S.V.
Dubonos, and A.A. Firsov, Nature 438, 197 (2005).
[3] A.T. N’Diaye, S. Bleikamp, P.J. Feibelman, and T. Michely, Phys. Rev. Lett. 97, 215501 (2006).
[4] J. Coraux, A.T. N’Diaye, C. Busse, and T. Michely, Nano Lett. 8, 565 (2008).
Magnesium doped helium nanodroplets
Alberto Hernando, Manuel Barranco, Ricardo Mayol, and Martı PiDepartament ECM, Facultat de Fısica, and IN2UB,
Universitat de Barcelona. Diagonal 647, 08028 Barcelona, Spain
Francesco AncilottoDipartimento di Fisica “G. Galilei”, Universita di Padova,
via Marzolo 8, I-35131 Padova,
and CNR-INFM-DEMOCRITOS National Simulation Center, Trieste, Italy
We have studied the structure of 4He droplets doped with magnesium atoms using density func-tional theory[1]. We have found that the solvation properties of this system strongly depend onthe size of the 4He droplet. For small drops, Mg resides in a deep surface state, whereas for largesize drops it is fully solvated but radially delocalized in their interior. We have studied the 3s3p1P1 ← 3s
2 1S0 transition of the dopant, and have compared our results with experimental data fromlaser induced fluorescence (LIF).[2] Line broadening effects due to the coupling of dynamical defor-mations of the surrounding helium with the dipole excitation of the impurity are explicitly takeninto account. We show that the Mg radial delocalization inside large droplets may help reconcilethe apparently contradictory solvation properties of magnesium as provided by LIF and electron-impact ionization experiments.[3] The structure of 4He drops doped with two magnesium atoms isalso studied and used to interpret the results of resonant two-photon-ionization (R2PI) and LIFexperiments. We have found that the two solvated Mg atoms do not easily merge into a dimer, butrather form a weakly-bound state due to the presence of an energy barrier caused by the heliumenvironment that keep them some 9.5 A apart, preventing the formation of the Mg2 cluster. Fromthis observation, we suggest that Mg atoms in 4He drops may form, under suitable conditions, asoft “foam”-like aggregate rather than coalesce into a compact metallic cluster. Our findings arein qualitative agreement with recent R2PI experimental evidences. We predict that, contrarily, Mgatoms adsorbed in 3He droplets do not form such metastable aggregates.
[1] A. Hernando, M. Barranco, R. Mayol, M. Pi and F. Ancilotto, accepted in Phys. Rew. B 78 (2008).[2] J. Reho, U. Merker, M. R. Radcliff, K. K. Lehmann, and G. Scoles, J. Chem. Phys. 112, 8409 (2000).[3] A. Przystawik, S. Gode, T. Doppner, J. Tiggesbaumker, and K-H. Meiwes-Broer, Phys. Rev. A 78, 021202(R) (2008).
�����������������������������������������������������������������������
�
��������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
����������������������������������������������
����������������������������
�
����������������������������������������������������������������������������������
�������������������� ��� ������������� ������������� ��������������������������������
����� ������������������������������� �������� ��� ������ ������ ��� ������ �������������
����������������������������������������������� ���������������������������������
��� ��������� ������������ ������� ��� ������ ���� ����������� ��� ���� ��������� ���
�������������������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������������������
�������������� ������� ������� ������������ ��� ������� ��� ������� �� ��������
�����������������������������������
�
��� ��������� ����������� ������ ��� ��� ���������� ��� ������������ ���� �������� ��������
�������������������������������������������������������������������������������
������� ����� ������ ������ ��� ������������ ������������ ��������� ��� �����������
��������������������������
�
��� ����� �������� ��� ����������� ������ ���� �������� ��������� ��� �������� ���
������������ ��� ��� ������������ ���� ��� ���������� ������ ��� ����������� ������ ��� ��
�������������� ����� ����� �������� ��� ����������� ������������ ������������ ��� ��������
����� ����������� ��������� ��� ��������� �� �������� ��������� ������ ��� ��� ����������
������������� ��� ����������� �� �������� ��� ������������ ���� �������� ��� ���������� ��
�������������������� ���� ���� ���� ������������� �� ����� ��� ������ ���������
������������������������������������������������������������������������������������
����� ������������ ��� ��� ���������� ��� ��� ����������� ����� ����������� ����
��������������� ��� ���� ��������� ���� ������� ������ �� ����� ����� ������ ������������
�����������������������������������������������
�
�������������
��������������������������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������
Magnetorresistencia y Magnetización de Microhilos
Monofásicos y Bifásicos basados en Co-Fe
K. J. Merazzo, G. A. Badini, G. Infante, F. Batallán, M. Vázquez
Instituto de Ciencia de Materiales, CSIC, 28049 Madrid, España
E-mail: [email protected]
Los microhilos amorfos monofásicos han sido estudiados intensamente en las
últimas dos décadas, y en los últimos 3 años, se han estudiado los microhilos bi-
fásicos, ya que poseen excelentes propiedades magnéticas que hacen de estos
materiales ideales y novedosos para aplicaciones en sensores, así como en el estudio
fundamental de micromagnetismo [1], [2] y [3]. La composición de estos microhilos
está basada en las aleaciones de Co-Fe, con un coeficiente de magnetostricción muy
pequeña, 810−≈sλ , una permeabilidad inicial muy alta con una reducida
coercivitidad, y se sabe que presentan un efecto de magneto impedancia gigante [4].
Estos microhilos están recubiertos por vidrio tipo Pyrex, tanto para darles
resistencia a la corrosión como para darles aislamiento eléctrico, e inducirle una
tensiones adicional al núcleo, que depende de la proporción entre el grosor del
núcleo y de la capa de vidrio (más gruesa la capa de vidrio, mayor tensión [5]). La
tensión total junto con el coeficiente de magnetostricción, dada por la composición
de las muestras, determinan las propiedades magnéticas de los microhilos.
En el laboratorio del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid, CSIC, se han
desarrollado además una familia nueva de microhilos amorfos recubiertos de vidrio,
y una capa magnética adicional, crecida por electrodeposición [6], llamada
microhilos bifásicos.
En este trabajo se han estudiado las propiedades magnéticas de esta familia de
microhilos, tanto sus ciclos de histéresis como su magnetorresistencia, con diferentes
geometrías.
Referencias [1] Vázquez, M. Phys B 2001;299:302-313
[2] Varga R, García K, Vázquez M. Phys Rev Lett 2005; 94:017201
[3] M. Knobel, M. Vázquez, L. Kraus, in: K.H.J. Buschow (Ed.), Handbook of Magnetic
Materials, vol. 15, Elsevier Science B.V., Amsterdam, 2003 (Chapter 5).
[4] A. Zhukov, J. González, J.M. Blanco, V. Larin, M. Vázquez, J. Mater. Res. 15 (2000) 2107.
[5] Pirota K. , Hernández-Vélez M, Navas D, Zhukov A, Vázquez M, Adv Funct Mater 2004;
14:266-8
[6] Torrejón J., Badini G., Pirota K., Vázquez M. Acta Mater 2007;55:4271-4276.
Efectos cuánticos nucleares inducidos por sustitución
isotópica en la fotoionización de moléculas diatómicas
homonucleares
N. F. Aguirre1, S. A. Gonzalez1 and A. Reyes1
1 Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia
E-mail: [email protected]
Las distribuciones angulares fotoelectrónicas (DAFs) han sido ampliamente
estudiadas en moléculas diatómicas homonucleares tales como H2, N2 y O2.; tanto
experimentalmente, a través de técnicas de coincidencia ión-electrón con resolución
angular (ARPEPICO) como teóricamente. Aunque los efectos de las sustituciónes
isotópicas son pequeños en las DAFs de algunas moléculas como el H2, éstos son
bastante grandes en la emisión de foto-electrones para la capa K de sistemas con
mayor número de electrones como el N2, donde se observa un cambio bastante fuerte,
introduciendo parcialmente al sistema en un régimen incoherente[1]. Un estudio
teórico regular no puede dar cuenta de éstos efectos, ya sigue esquemas basados en la
Aproximación de Born-Oppenheimer (BOA), en la cual los movimientos nucleares y
electrónicos están totalmente desacoplados, por lo tanto no se debería esperar ningún
efecto en la estructura electrónica por cambios en las masas nucleares, producidos
por sustituciones isotópica. Por lo tanto se hace necesario replantear el problema
partiéndo de una aproximación más alla de la ABO.
En el presente trabajo utilizamos el “Método de Orbitales Electrónicos y no
Electrónicos”[2,3] (NEEMO) para obtener la función de onda del estado inicial del
proceso de fotoemisión, considerando tanto los núcleos como los electrones
cuánticamente y de manera equivalente, con el beneficio de que la dependencia de la
función de onda electrónica respecto a las masas nucleares aparece de manera
natural. Así, en el presente trabajo mediante el anterior procedimiento se muestran
los efectos que tienen las sustituciones isotópicas en las DAFs calculadas para
algunas de las variantes isotópicas de las moléculas de H2 y N2 .
Referencias [1] D. Rolles, et. al. Radiat. Phys. Chem. , 75, 1514 (2006).
[2] S. A. González, N. F. Aguirre, A. Reyes, Int. J. Quant. Chem. 108, 1742 (2008).
[3] http://apmo.sourceforge.net
Universalidad en colisiones atómicas ultrafrías
A. Calle Cordón 1 and E. Ruiz Arriola1
1 Dpto. De Física Atómica, Molecular y Nuclear, Universidad de Granada, Spain.
Email: [email protected]
La interacción átomoátomo a baja energía constituye un problema central en Física Atómica y Molecular y muy especialmente en el fenómeno colectivo de la condensación de BoseEinstein [1]. Las bajas temperaturas a las que ocurre el condensado, del orden de nK, hacen que las determinaciones usadas tradicionalmente en la física de gases [2] para determinar los potenciales de interacción no estén exentas de dudas debido al caracter genuinamente cuántico del proceso de interacción [3,4].
En este trabajo mostramos como ideas basadas en renormalización de interacciones singulares junto con el principio de superposición de condiciones de contorno pueden ser usadas en la descripción modeloindependiente de la interacción de van der Waals (vdW). Basándonos precisamente en esta idea encontramos leyes de universalidad de directa relevancia para este tipo de sistemas. Aunque los resultados mostrados van más allá de la interacción de vdW y dependen únicamente de la caracterización del potencial de interacción mediante dos escalas de longitud independientes, la renormalización de las fuerzas de vdW es llevada a cabo explícitamente comparando los resultados con potenciales fenomenológicos.
Referencias [1] M. WeideMüller, C. Zimmermann (Eds.), Interactions in Ultracold Gases, WyleyVCH, 2003.
[2] R. A. Aziz et al., J. Chem. Phys. 70, 1 (1979).
[3] J. Weiner, V. S. Bagnato, S. Zilio and P. S. Julienne, Rev. Mod. Phys. 71, 1 (1999).
[4] H. R. Sadeghpour, et al., J. Phys. B 33, R93R140 (2000).
Theoretical study of the H2 activation over a gold nanowire
Alexandre Zanchet, Octavio Roncero, Anaıs Dorta
Instituto de Fısica Fundamental, C.S.I.C.,
Serrano 123, 28006 Madrid, Espana
Alfredo Aguado, Miguel PaniaguaDepartamento de Quımica Fısica, Facultad de Ciencias C-XIV,
Universidad Autonoma de Madrid, 28049 Madrid, Espana
The fundamental role that gold is playing in society is mainly related tothe fact that it is the most noble of all metals. This implies that it is the mostchemically inert from all metal, i. e. no chemical reaction are favorable onits surface. This is mainly due to the fact that its d-shell is fully occupied [1].Nevertheless, this is only true for the bulk metal. It has been shown thatgold nanoparticles as clusters or nanowires could be much more reactive andare able to dissociate H2 on low coordinated Au atoms [2,3].
However, the activation mechanism of the H2 molecule on gold is yet notunderstood. The aim of this work is thus trying to find and explain what arethe necessary conditions that can allow this process. To do so, we studiedthe dissociation reaction of H2 on model gold nanowires Aun, n=1,...,9 andcompared it to the reaction on a model of small gold surface. The calculationswere done using DFT method with the PW91 functional.
Figure 1: Electronic density difference between the Au6-H2 complex andisolated Au6 nanowire and H atoms.
[1] B. Hammer and J. K. Nørskov, Nature 376 p.238 (1995).
[2] P. Jelıneck et al., Phys. Rev. Lett. 96, 046803 (2006).
[3] A. Corma et al., Chem. Comm. p.3371 (2007).
Estudio de la dinámica de la reacción O(1D)+HF mediante métodos
cuasiclásicos (QCT) y estadístico-cuasiclásicos (SQCT)
P. G. Jambrina1,2
, I. Montero2,
J. M. Alvariño
1 y F.J. Aoiz
2
1 Departamento de Química Física, Universidad de Salamanca, 37008 Salamanca, Spain
2 Departamento de Química Física, Universidad Complutense de Madrid, 28040 Madrid, Spain
E-mail:[email protected]
Se ha aplicado el método de trayectorias cuasiclásicas (QCT) y el método de
estadístico de trayectorias cuasiclásicas (SQCT [1]) al estudio de la dinámica de la
reacción O(1D)+HF→OH+F sobre la PES fundamental del sistema 1
1A´ [2].
La PES carece de barrera y presenta un profundo pozo de potencial, lo que
hace de este sistema un sólido candidato a ser considerado estadístico. Por tanto, se
realizará un estudio de la dinámica del sistema mediante ambos métodos,
determinándose si la reacción es, o no, estadística.
Una vez estudiada la dinámica del sistema se profundizará en la elucidación del
(o de los) diferentes mecanismos (microscópicos) de la reacción [3].
Referencias [1] F.J. Aoiz, T. González-Lezana, and V. Sáez Rábanos, J. Chem. Phys., 126, 161101 (2007)
[2] S. Gómez-Carrasco, M.L. Hernández, and J.M. Alvariño, Chem. Phys. Lett. 435, 188 (2007)
[3] P.G. Jambrina, I. Montero, and F.J. Aoiz in preparation.
ESTUDIO DEL CRECIMIENTO A BAJA
TEMPERATURA DE s-TRIACINA SOBRE Cu(111)
MEDIANTE MICROSCOPÍA DE EFECTO TÚNEL DE
TEMPERATURA VARIABLE
A.J. Martínez-Galera, B. de la Torre, M.M. Ugeda y J.M. Gómez-Rodríguez
Departamento de Física de la Materia Condensada, C-III
Universidad Autónoma de Madrid, E-28049-Madrid
E-mail: [email protected]
El crecimiento de capas bien ordenadas de moléculas orgánicas sobre substratos
metálicos o semiconductores tiene un alto interés tanto por sus posibles aplicaciones
en dispositivos electrónicos u optoelectrónicos como desde un punto de vista más
básico dirigido a la comprensión de las propiedades físicas de las intercaras entre
estos materiales orgánicos y los substratos inorgánicos. En el presente trabajo se ha
llevado a cabo un estudio mediante microscopía de efecto túnel de temperatura
variable (VT-STM) del crecimiento a baja temperatura y en ultra-alto vacío de
monocapas ordenadas de moléculas de s-triacina (1,3,5-triacina, C3H3N3) sobre
superficies de Cu(111). Esta molécula ha sido elegida porque tiene un interés
adicional debido a que puede considerarse relacionada, en cierto modo, con unidades
estructurales [1] de capas de nitruros de carbono, cuyas propiedades mecánicas
excepcionales como materiales de una extremada dureza han estimulado un gran
esfuerzo de investigación en los últimos años [2]. El crecimiento de s-triacina sobre
superficies de Cu(111) había sido estudiado previamente solamente en disolución [3]
y se había detectado la existencia de una sola fase ordenada. En el presente trabajo,
se ha realizado, por primera vez, su estudio mediante sublimación en ultra-alto vacío,
lo cual ha permitido detectar la existencia de tres fases ordenadas del sistema s-
triacina/Cu(111) a temperaturas inferiores a ≈210 K. Estas fases se caracterizan por
tener temperaturas de formación y recubrimientos distintos, así como posibles
diferencias en la disposición molecular paralela o perpendicular al substrato. Todos
estos temas son abordados desde una perspectiva comparativa con estudios de
adsorción de azabencenos similares sobre superficies de metales nobles.
Referencias [1] J.R. Holst and E.G. Gillan, J. Am. Chem. Soc. 130 (2008) 7373. [2] A.Y. Liu and M.L. Cohen, Science 245 (1989) 841. [3] D. Wang, Q.M. Xu, L.J. Wan, C. Wang, and C.L. Bai, Langmuir 18 (2002) 5133.
Interacciones laterales en Catálisis Heterogénea: simulación por el método de Monte Carlo.
Vicente Maestro, José Juan Luque
Departamento de Física de la Materia Condensada, Universidad de Sevilla, 41080 Sevilla.
Email: [email protected]
La catálisis heterogénea juega en la actualidad un papel destacado entre los procesos industriales relacionados, entre otros, con la eliminación de residuos. El alto coste de los materiales que conforman un catalizador, unido a la elevada carga tecnológica presente en la elaboración de los mismos hacen de la simulación una herramienta sumamente útil para el avance y desarrollo de la industria catalítica.
Sin embargo, las superficies catalíticas también ofrecen un interesante ejemplo de sistema de muchas partículas sometidos a una dinámica no lineal. Transiciones de fase, ciclos límite, formación de patrones o caos son fenómenos frecuentemente asociados a sistemas catalíticos. Un elemento importante en la aparición de fenómenos no lineales es la interacción entre partículas adsorbidas en la superficie metálica del catalizador.
Las interacciones laterales entre monómeros adsorbidos en una superficie pueden adoptar diversas formas, modificando el modo en el cual los monómeros adsorbidos en la superficie del catalizador considerado reaccionan entre sí. Los datos experimentales son aún escasos, y las incertidumbres asociadas suelen ser del orden de la medida realizada (~10 kJ/mol). Por esta razón la simulación por ordenador, aún con valores aproximados, puede determinar al menos el efecto cualitativo de las interacciones laterales y el escenario en el cual influyen la cinética de la reacción catalítica.
El objetivo de este trabajo será exponer las características fundamentales de las interacciones que influyen en la cinética de una reacción sobre la superficie de un catalizador, los modelos propuestos para reproducir su comportamiento, y la simulación por el método de Monte Carlo cinético (kMC) de los mismos. Enfatizaremos en la dificultad asociada a la modelación e implementación en la simulación de las mismas. Presentaremos resultados de la aplicación de alguna de las ideas al caso concreto de la reacción catalítica CO+NO sobre la cara (111) de un cristal de Rh.
Referencias
[1] V.P. Zhdanov & B. Kasemo, Surf. Sci. Rep., 39 (2000) 25.[2] V. Maestro & J.J. Luque, FISES2006. Universidad de Granada (2006) 45.[3] V. Maestro & J.J. Luque, (2008) (submitted)[4] J.J. Luque, A. Gómez & A. Córdoba, Physica A, 331 (2004) 505.