Línea de Investigación

Interacción de Iones Atómicos y Moleculares con Sólidos. Procesos Atómicos en Plasmas Densos y Calientes. Excitación Multifotónica y Colisiones de Moléculas Diatómicas

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Objetivos

Los objetivos del grupo son el de entender los distintos procesos cuánticos que ocurren cuando sistemas atómicos y/o moleculares (incluidos los iones correspondientes) interactúan: a) Con otras partículas atómicas y/o moleculares, como es el caso en los plasmas de laboratorio densos y calientes producidos en Tokamaks o a través de Confinamiento Inercial. La información que se busca obtener es de la mayor relevancia para poder diagnosticar el estado de dichos plasmas. Aquí es posible la aparición de nuevos procesos atómicos que aparecen como consecuencia de la alta densidad y la alta temperatura del medio. b) Con superficies metálicas a través de colisiones rasantes lo que produce la neutralización de los iones incidentes. Distribuciones angulares (H. Winter y colaboradores) de iones neutralizados han sido publicados en la literatura las cuales necesitan de una explicación teórica basada en principios básicos. Una explicación incluida en un trabajo nuestro recientemente aceptado - que considera la excitación de plasmones de superficie - parece ser la mejor existente hasta el momento, aunque aun hay diferencias entre teoría y experimento. Nuestro propósito es el de incluir en forma precisa el proceso Auger y otros procesos colectivos para reproducir lo mas fielmente posible la curva experimental. c) Con los constituyentes internos de los metales (electrones y red cristalina) cuando las partículas atómicas atraviesan el sólido. Algunos efectos , en el rango de bajas energias, son el corrimiento de los estados ligados de los atómicos o moleculares dentro del sólido respecto de la situación en el vacío y la aparición de nuevos procesos inducidos tanto por el mar de electrones que circulan "libremente" en el sólido como electrones débilmente ligados (estados d). Si el proyectil es un ion molecular, la situación es muy distinta al caso de iones, rompiéndose la simetría esférica y apareciendo nuevos efectos como orientación molecular, disociación de esta en las primeras capas del sólido. Explosion coulombiana, el llamado efecto vecindad y la posibilidad de recombinación a la salida del sólido si este es una lámina delgada. Recientemente hemos logrado medir el frenamiento de iones moleculares de hidrogeno, en el rango de bajas energías ( 1 a 10 Kev), en laminas monicristalonas de Au(100). Siendo este un trabajo pinero que se encuentra en preparación para su pronta publicación. d) Con campos electromagnéticos: El estudio teórico de la excitación, ionización y disociación de moléculas en presencia de campos electromagnéticos externos es de vital interés para interpretar apropiadamente la información espectroscópica existente. Nuestro objetivo es el de aplicar técnicas de teoría de grupos para estudiar dichos sistemas.

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Proyectos

• Neutralización de iones lentos en superficies metálicas: mecanismo colectivo de plasmones de superficie y representación de Fock-Tani 1997-1999
  
• Procesos de intercambio de carga entre iones lentos y superficies metálicas y semiconductoras 1999-2002
  
• Surface-plasmon ion neutralization at metallic surfaces: Effects of plasmon dispersion, parallel motion of the ion and Jenning potential for the description of the metallic electrons 2000- 2003
  
• Excitación Multifotónica de Moléculas Diatómicas: Un enfoque Lie-Algebraico 2001-2002
  
• Oscilador SPF: Un Modelo Anarmónico para la rotación- vibración molecular.Fundación ANDES Programa C-13760 2002-2004
  
  

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Publicaciones

F. A. Gutiérrez, H. Jouin and C. Harel. 1992 Numerical simulations of electron capture in low energy He+(1s) on Al (111) collisions Nucl. Instrum. Meth. B En Prensa

S. Jequier, H. Jouin, C. Harel and F.A. Gutiérrez. 1992 Atomic Description and velocity effects for surface-plasmon neutralization rates in He+(1s) / Al (111) collisions Nucl. Instrum. Meth. B En Prensa.

F. A. Gutiérrez and H. Jouin. 1993 Generalized matrix elements for surface-plasmon ion neutralization at metallic surfaces Phys. Rev. A En Prensa.

F.A. Gutiérrez and H. Jouin. 1993 Simulations of electron transfer in low normal energy ion surface collisions Journal of Mathematical Physics. Enviada

S. Jequier, H. Jouin, C. Harel and F.A. Gutiérrez. 1993 Classical versus Jennings model for the ground state of H near a metallic surface Journal of Computational Physics. Enviada

F.A. Gutiérrez, S. Jequier and H. Jouin, 1998 Dynamics screening of fast heavy ions in solids. Physics Letters A 250 349

V.H. Ponce, F.J. Fuhr, J. Díaz de Valdés, F.J. Garcia de Abajo 1998 Energy shifts for a helium atom near aluminum surfaces Nuclear Instruments and Methods in Physsics Research B146 Nov-18

H. Jouin, F.A. Gutiérrez and C. Harel, 1998 Atomic distortion effects for surface plasmon mediated proton neutralization Surface Science 417 17

F.A. Gutiérrez, H. Jouin, S. Jequier and M. Riquelme 1999 Surface plasmon mediated hydrogenic neutralization at metallic surfaces Surface Science 431 269

H. Jouin, F. A. Gutiérrez, S. Jequier and C. Harel, 1999 Algebraic Approach to the Asymmetric Rigid Rotor Physica Scripta T80 215

AR Matamala and J Planelles 2000 Commutator Perturbation method in the Study of Vibrational-Rotational Spectra of Diatomic Molecules Int. J. Quantum Chem. 77 704-709

AR Matamala and J Karwowski 2000 Plasmon dispersion effects for surface plasmon mediated proton neutralization at Mg surfaces Int. J. Quantum Chem. 77 721-726

H. Jouin, F. A. Gutiérrez, S. Jequier, C. Harel and J. Rangama 2000 Mnemonic Symbols in Commutator Perturbation Method Nucl. Instrum. Meth. B164 595

AR Matamala 2001 Surface-plasmon-assisted electron capture mechanism in low-energy He+(1s) - Al (111) collisions Int. J. Quantum Chem. 82 263-268

H. Jouin, F. A. Gutiérrez and C. Harel. 2001 Discrete and Continuum Quantum States for the Kratzer Oscillator Phys. Rev. A 63 109104

AR Matamala 2002 Pólya's Combinatorial Method and the Isomer Enumeration Problem Int. J. Quantum Chem. 89 129-134

A R Matamala 2002 Predicting gas chromatographic retention time of polychlorinated dibenzo-p-dioxins from molecular structure. Bol. Soc. Chil. Quim. 47 105-112

EJ Delgado, AR Matamala and JB Alderete 2002 A Simple Algebraic Approach to a Nonlinear Quantum Oscillator Z. Phys. Chem. 216 451-457

AR Matamala and CR Maldonado 2003 Dissociation of slow hydrogen molecule-Ion at surfaces. Phys. Lett. A 308 319-322

J. Díaz de Valdés, C. Denton, C. Parra, C. Orellana, C. Agurto and J.L. Valdés. 2003 Experimental energy loss slow H+ and H2+ in mono and polycristalline gold NIM B Enviada

J.E. Valdés, J. Díaz de Valdés, C. Parra, C. Agurto, F. Ortega, C.D. Denton, P. Vargas and N.R.Arista 2003 Inelastic processes during the passage of light ions in solid Phys. Rev. Lett. Enviada

J. Díaz de Valdés, Nestor Arista and Victor Hugo Ponce. 2003 Observations of plasma dynamics in a gas embedded compressional Z-pinch NIM B Enviada

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Recursos Hídricos en la Agricultura - Universidad de Concepción - Grupo de Investigación