Afinidades positrônicas de moléculas poliatômicas: implementação de gaussianas explicitamente correlacionadas no método Any Particle Molecular Orbital

Resumo

A presente Proposta de Pesquisa tem como objetivo principal o estudo de afinidades positrônicas de moléculas poliatômicas (energias de ligação pósitron-molécula). O Prof. Andrés Reyes (Pesquisador Visitante, Universidade Nacional da Colômbia) desenvolveu, em colaboração com o Prof. Roberto Flores Moreno da Universidade de Guadalajara, a metodologia Any Particle Molecular Orbital (APMO), que permite tratar sistemas com mais de uma espécie de partículas quânticas. O método APMO já foi aplicado a sistemas contendo elétrons e núcleos quânticos [Romero et al., J. Chem. Phys. 137, 074105 (2012)] e será generalizado para tratamento de elétrons e pósitrons quânticos. Durante a visita, será implementada a utilização de orbitais Gaussianos explicitamente correlacionados (Explicitly Correlated Gaussians, ECGs). A utilização de ECGs é importante para descrição da correlação dinâmica e seguirá uma estratégia de implementação e ciente, recentemente proposta para o problema quântico eletrônico-nuclear [Hoshino et al., J. Chem. Phys. 135, 024111 (2011)]. O grupo do Prof. Márcio Varella na USP (Pesquisador Responsável) desenvolve modelos para descrever a aniquilação ressonante de pósitrons em moléculas [Sanchez et al., Phys. Rev. A 90, 052710 (2009)]. Esses modelos utilizam parâmetros empíricos relacionados às energias de ligação pósitron-molécula, bem como a acoplamentos vibracionais. Com a implementação do método ECG-APMO para pósitrons, será possível estimar parâmetros recentemente propostos para a teoria de aniquilação ressonante [Sanchez et al., Phys. Rev. Lett. 107, 103201 (2011)] de maneira ab initio (não mais empiricamente). Dessa forma, a visita do Prof. Reyes à USP irá sedimentar uma colaboração com grande potencial de impacto na área de interações pósitron-molécula, uma das principais linhas de pesquisa do grupo da USP. O Pesquisador Responsável também está envolvido em cálculos de espalhamento de pósitrons por moléculas (em colaboração com UNICAMP, UFPR, Universidades de Treto (Itália) e Universidade de Flinders (Austrália)), utilizado o Método Multicanal de Schwinger (SMC) para pósitrons [Germano e Lima, Phys. Rev. A 47, 3976 (1993)]. Durante a visita do Prof. Reyes, serão também discutidas estratégias para aprimoramento do arcabouço numérico do SMC, tais como a possibilidade de utilização de ECGs. Finalmente, o Prof. Reyes (Professor Titular do Departamento de Química da Universidade Nacional da Colômbia) também irá ministrar minicursos no Instituto de Física da USP sobre Teoria e Métodos de Propagadores Eletrônicos, e sobre Métodos Multicomponentes em Estrutura Eletrônica. (AU)