Estudo dos efeitos dos conjuntos de base na descrição do espalhamento elétron-molécula
Resumo
As bases atômicas são essenciais para a descrição do alvo e a construção dos potenciais de interação em estudos de espalhamento e, por consequência, influem na precisão dos resultados. Entretanto, são raros os trabalhos que abordam os efeitos que diferentes conjuntos de base geram nos resultados intermediários e finais dos cálculos de espalhamento. O objetivo deste trabalho consiste, justamente, em estudar tais efeitos para o espalhamento de elétrons pelas moléculas de H2 e N2. Para tal, as seções de choque diferenciais foram calculadas pelo método MCF, em diferentes energias de incidência, utilizando duas aproximações para o potencial de interação: SEP-PAb e SEP-PCoPol, a partir de conjuntos de base distintos. Os resultados obtidos concordam em maior ou menor grau com o comportamento esperado e com os dados experimentais. Diferenças significativas entre os potenciais de absorção e as seções de choque calculados a partir de diferentes bases são observadas no espalhamento e-N2. Além disso, o aprofundamento dos potenciais de absorção e de polarização, devido à presença de funções difusas e de polarização, respectivamente, é observado para ambas as moléculas. No entanto, um estudo mais detalhado e sistemático é ainda necessário para se alcançar uma resposta confiável a esse problema.
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PDFReferências
BATES, D. R. et al. Dissociation, recombination and attachment processes in the upper atmosphere I: the rate of recombination. Proc. R. Soc. Lond. A, v. 170, n. 942, p. 322340, 1939.
BOUDAÏFFA, Badia et al. Resonant formation of DNA strand breaks by low-energy (3 to 20 eV) electrons. Science, v. 287, p. 16581660, 2000.
DUNNING Jr, Thom H. Gaussian basis functions for use in molecular calculations. III. Contraction of (10s6p) atomic basis sets for the first-row atoms. J. Chem. Phys., v. 55, p. 716723, 1971.
FRIDMAN, Alexander. Plasma Chemistry, Cambridge University Press, New York, 2008.
GOMEZ, E. et al. Thermal plasma technology for the treatment of wastes: a critical review. J. Hazard. Mater., v. 161, p. 614-626, 2009.
GOTE, M.; EHRHARDT, H. Rotational excitation of diatomic molecules at intermediate energies: absolute differential state-to-state transition cross sections for electron scattering from N2, Cl2, CO and HCl. J. Phys. B, v. 28, p. 3957, 1995.
HEHRE, Warren J.; DITCHFIELD, Robert; POPLE, John A. Self-Consistent Molecular Orbital Methods. XII. Further extensions of Gaussian-Type Basis Sets for use in molecular orbital studies of organic molecules. J. Chem. Phys. v. 56, p. 2257, 1972.
HEHRE, Warren J.; STEWART, Robert F; POPLE, John A. Self-Consistent Molecular-Orbital Methods. I. Use of Gaussian expansions of Slater-Type Atomic Orbitals. J. Chem. Phys. v. 51, p. 2657, 1969.
JAIN, Ashok. Theoretical study of the total (elastic + inelastic) cross sections for electron-H2O(NH3) scattering at 10-3000 eV. J. Phys. B, v. 21, p. 905924, 1988.
JAIN, Ashok; BALUJA, Kasturi L. Total (elastic plus inelastic) cross sections for electron scattering from diatomic and polyatomic molecules at 10-5000 eV: H2, Li2, HF, CH4, N2, CO, C2H2, HCN, O2, HCl, H2S, PH3, SiH4 and CO2. Phys. Rev. A, v. 45, p. 202218, 1992.
KHAKOO, M. A.; TRAJMAR, Sandor. Elastic electron scattering cross sections for molecular hydrogen. Phys. Rev. A, v. 34, p. 146, 1986.
PADIAL, N. T.; NORCROSS, D. W. Parameter-free model of the correlation-polarization potential for electron-molecule collisions. Phys. Rev. A, v. 29, p. 17421748, 1984.
RIBEIRO, Evandro Marcos Saidel. Aplicação do Método de Frações Continuadas ao espalhamento de elétrons. Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 1999.
SANCHE, Léon. Role of secondary low energy electrons in radiobiology and chemoradiation therapy of cancer. Chem. Phys. Lett., v. 474, p. 16, 2009.
SCHMIDT, Michael W. et al. General atomic and molecular electronic structure system. J. Comp. Chem., v. 14, p. 13471363, 1993.
SOBRINHO, Antônio Moreira de Cerqueira. Estudo do efeito da correlação do alvo no espalhamento de elétrons por moléculas pequenas na faixa de energias baixa e intermediárias. Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2004.
VINODKUMAR, Minaxi et al. Computation of total electron scattering cross sections for molecules of astrophysical relevance. J. Phys., v. 115, p. 112, 2008.
XIE, Shang de; FINK, Mathias; KOHL, D. A. Basis set dependence of ab initio SCF elastic, Born, electron scattering cross sections for C2H4. J. Chem. Phys., v. 81, n. 4, p. 19401942, 1984.
WEISS, Luciara Indrusiak. Estudo dos Efeitos de Absorção no Espalhamento de Elétrons por Moléculas pelo Método de Frações Continuadas. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2013.
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