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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Excitações eletrônicas por impacto de pósitrons via Método Schwinger multicanal
Title Alternative: Electronic excitations by positron impact in Schwinger multichannel method
Author: Arretche, Felipe
Advisor: Lima, Marco Aurélio Pinheiro, 1957-
Abstract: Resumo: Nesta tese investigamos a modelagem teórica de colisões pósitron-molécula no regime de baixas energias utilizando o método Schwinger multicanal. Nosso objetivo inicial foi sofisticar o procedimento de cálculo do parâmetro de aniquilação¸ Zeff . Esta quantidade é diretamente proporcional a taxa de aniquilação de pósitrons com elétrons da nuvem molecular. Infelizmente o método subestima Zeff com relação aos dados experimentais. Uma investigação mais detalhada sugere que esta deficiência está ligada a uma descrição pobre do cúspide elétron-pósitron na função de onda de espalhamento. Para tanto, inserimos um potencial complexo tipo delta de Dirac na Hamiltoniana de espalhamento com o objetivo de melhorar o cálculo de aniquilação direta e possivelmente adaptá-lo para descrever o canal de formação do positrônio real. Aplicação a sistemas modelo como átomo de He e molécula de H2 mostraram que esta técnica alternativa produz resultados similares ao cálculo perturbativo usual. Neste sentido a discrepância entre o parâmetro de aniquilação teórico obtido via método Schwinger multicanal e os dados experimentais continua em aberto. Recentemente o grupo da Universidade de San Diego, na Califórnia, desenvolveu um aparato experimental para medir seções de choque de excitação eletrônica de átomos e moléculas por impacto de pósitrons. O método Schwinger multicanal é o único que tem atacado sistematicamente este problema para moléculas na literatura. Neste trabalho, damos continuidade a este programa de pesquisa calculando seções de choque de excitação eletrônica para as moléculas de H2 e CO com variados níveis de aproximação. Nossos resultados indicam que as seções de choque integrais são insensíveis ao nível de acoplamento multicanal utilizado na modelagem da colisão e que efeitos de polarização podem ser particularmente importantes para energias imediatamente acima dos limiares de excitação eletrônica. Finalmente, e este sem dúvida é o maior resultado desta tese, aprendemos a tratar as bases variacionais usadas no cálculo de espalhamento. A evidência de que tal nível de maturidade foi atingido é a convergência das seções de choque com relação aos métodos de cálculo dos elementos de matriz da função de Green, anteriormente obtida somente por ajuste (popularmente conhecido como "chute") do conjunto de primitivas Gaussianas utilizado no cálculo de espalhamento

Abstract: In this thesis we investigate the theoretical modelling of positron-molecule collisions in low energy regime using the Schwinger multichannel method. Our initial objective was to sophisticate the procedure of calculation of the annihilation parameter Zeff. This quantity is directly proportional to the annihilation rate of positrons with molecular cloud electrons. Unhapilly the method underestimates Zeff compared to the experimental data. A more detailed investigation suggests that this deficiency is connected with a poor description of the electronpositron cusp of the scattering wave function. To this end, we inserted a complex potential of Dirac delta type in the scattering Hamiltonian with the major objective of improving the direct annihilation calculation and possibly to adaptate it to describe the real positronium formation channel. Aplication to model systems like He atom and H2 molecule showed that this alternative technique produce similar results compared to the usual perturbative calculation. In this sense, the discrepancy between the theoretical annihilation parameter generated by Schwinger multichannel method and the experimental data remains as an open problem. Recently the research group of San Diego University, in California, developed an experimental apparatus to measure electronic excitation cross sections for atoms and molecules by positron impact. The Schwinger multichannel method is the only that has sistematicaly attacked the problem for molecules in the literature. In this work, we continue this research program calculating electronic excitation cross sections for H2 and CO molecules with varied degrees of approximation. Our results indicate that integral cross sections are insensible to the level of multichannel coupling used in the collision model and that polarization effects can be particularly relevant for energies immediately above electronic excitation thresholds. Finally, and this doubtless is the greater result of this thesis, we learnt to treat the variational basis used in the scattering calculation. The evidence that such level of maturity was reached is the convergence of the cross sections by the methods of computation of the Green¿s function matrix elements, obtained before only by "guessing" of the set of primitive Gaussians employed in the scattering calculation
Subject: Excitação eletronica
Pósitrons
Seção de choque (Física nuclear)
Bases variacionais
Moléculas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2006
Appears in Collections:IFGW - Tese e Dissertação

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