Procesos de colisiones
a) Ionización simple o doble de blancos atómicos multielectrónicos (un centro, uno y dos electrones activos, modelo de colisión de tres cuerpos). Se estudian diferentes procesos de ionización de blancos atómicos, en un amplio rango de energías del proyectil. Los proyectiles a considerar son iones, electrones y positrones o fotones. Se consideran blancos con dos electrones activos durante la colisión. Se realizan cálculos de secciones eficaces múltiplemente diferenciales para distintos procesos de excitación–ionización y doble ionización. Los resultados se comparan con los datos experimentales disponibles en la literatura.
b) Ionización de blancos moleculares simples (varios centros, uno y dos electrones activos, modelo de colisión de tres cuerpos). Se tratarán blancos moleculares simples como el metano o el agua, a partir del uso de potenciales modelo. Se calculan secciones eficaces de simple y doble ionización por impacto de electrones y radiación y se compararán con los datos experimentales existentes en la literatura. Se estudia tambien la interacción de dichas moléculas con pulsos cortos de laser.
Estructura de sistemas de varias partículas
Se estudia la estructura de distintos sistemas atómicos con dos a más electrones. Se desarrollan soluciones para los sistemas libres, confinados, etc.
Metodología: Funciones Sturmianas Generalizadas
Se trabaja en el desarrollo de funciones sturmianas en varios sistemas de coordenadas: esféricas, parabólicas, hipersféricas, etc para 2, 3 y más cuerpos. Para el tratamiento de tres cuerpo se trabaja con y sin correlación explicita
Tesis de Doctorado
co-Director de: Lic. Sebastián Otranto
Doctorado en Física | Instituto Balseiro | 1998-2002
Efectos de correlación electrónica en simple y doble ionización
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Director de: Lic. Juan Martín Randazzo
Doctorado en Física | Instituto Balseiro | 2004-2009
Método ab-initio para el problema de tres cuerpos
En este trabajo se desarrolló una metodología de expansión de las funciones de onda asociadas al problema de tres cuerpos cuántico, en el cual dos de las partículas involucradas son livianas, y la tercera pesada. Este problema es adecuado para el tratamiento de sistemas atómicos, como por ejemplo los estados ligados del átomo de He o la ionización de átomos de un electrón por impacto de electrones (e,2e). La técnica empleada para la solución de la ecuación de Schrödinger consistió en la aplicación del método de Configuración Interacción (CI ), en el cual la función de onda total se escribe como una superposición de configuraciones electrónicas separables, expresadas en coordenadas esféricas. Las funciones angulares empleadas fueron los armónicos biesféricos, autofunciones de los operadores del cuadrado del momento angular total y de la proyección del mismo a lo largo de un eje fijo en el espacio. Como base radial se utilizó el conjunto de autofunciones de un problema Sturmiano de dos cuerpos. En la ecuación que satisfacen las funciones Sturmianas la energía se fijó externamente, mientras que como autovalor se consideró a un parámetro multiplicativo de un potencial de corto alcance. También se agregó a dicha ecuación un potencial de largo alcance, que permitió incorporar al comportamiento asintótico de la base la influencia Coulombiana deseada. Empleando distintas estrategias numéricas, pudo imponerse a la base condiciones asintóticas generales, que resultaron independientes del autovalor. También se incluyeron en la ecuación potenciales arbitrarios, que permitieron generalizar la interacción entre las partículas livianas y la pesada. Presentamos el método de Configuración Interacción con funciones Sturmianas (CIFS), para el cálculo de energías y funciones de onda de los estados ligados del átomo de Helio e ion del Hidrógeno. Se mostró la versatilidad del método en su aplicación a sistemas de dos electrones ligados para dos modelos de confinamiento. Por ´ultimo desarrollamos una metodología de expansión de la función de scattering para el problema de fragmentación en sistemas de tres cuerpos. Para ésto se utilizó una basede funciones Sturmianas con condiciones de flujo no nulo. Se estudió la convergencia del método mediante su aplicación a tres modelos de fragmentación. ......
Director de: Lic. Ana Laura Frapiccini
Doctorado en Física | Instituto Balseiro | 2005-2010
Descripción de la dinámica de electrones en interacción con átomos
En este trabajo se propone una metodología para la resolución de la ecuación de Schrodinger para el problema de tres cuerpos, donde se consideran dos partículas livianas interactuando con un centro de fuerzas masivo. Esta ecuación corresponde tanto a sistemas atómicos ligados de dos electrones, como el átomo de He, como a problemas de ionización por impacto de electrones (e; 2e), o procesos de doble fotoionización ( ; 2e), requiriendo que la función de onda verifique ciertas condiciones asintóticas. Se utiliza una expansión de tipo Configuración Interacción (CI) para la función de onda, donde la parte angular se escribe en términos de armónicos bi-esféricos, y la base radial se define como solución de un problema de Sturm-Liouville con condiciones de borde adecuadas. Las funciones de base Sturmianas tienen como propiedad que la energía es un parámetro fijo del sistema, tomándose como autovalor la magnitud de un potencial de corto alcance. De esta forma, las Sturmianas permiten generar el correcto comportamiento asintótico de sistemas atómicos generales para el caso en que haya presentes tanto potenciales de corto como de largo alcance. Se propone una técnica particular para imponer las condiciones de borde asociadas al problema de Sturm- Liouville, que consiste en expandir las funciones Sturmianas en una base de L2 de tipo Laguerre. Dada la versatilidad de la base Sturmiana definida para representar condiciones de borde asociadas a los diferentes dominios de la energía, la metodología planteada permite describir tanto problemas de estados ligados como problemas de fragmentación. Se estudia la aplicación al cálculo de estados ligados de átomos de dos electrones, tanto el fundamental, como estados simple y doble excitados para átomos de He y la correspondiente serie isoelectrónica. En la parte final de esta tesis, la metodología se aplica a problemas de fragmentación, utilizando funciones Sturmianas con condición de onda saliente, para expandir el término de scattering de la función de onda. Se aplica esta técnica a problemas con interacciones de corto alcance, para estudiar la convergencia de la solución numérica, y luego se estudia el modelo Temkin-Poet, correspondiente a la onda S del proceso de ionización de hidrógeno atómico por impacto de electrones.
Director de: Lic. Karina Viviana Rodriguez
Doctorado en Física | Universidad Nacional del Sur | 2006-2010
Estudio de Propiedades Críticas en Sistemas de Partículas Cargadas
Los sistemas de tres cuerpos tienen un rol fundamental en la Física Atómica. Han sido motivo de estudio por muchos a~nos y lo siguen siendo hoy por ser el sistema cuántico más simple con las mismas di¯cultades de resolución que los sistemas complejos. La dinámica de los sistemas se describe mediante la ecuación de SchrÄodinger. Esta es una ecuación diferencial que no es separable cuando se incluyen las interacciones entre todas las partículas. Debido al grado de di¯cultad que esto representa se desarrollaron diversos métodos para la obtención de soluciones aproximadas. Estas soluciones deben ser funciones suaves y regulares, incluso en aquellos puntos del espacio en los cuales los potenciales divergen. En esta Tesis proponemos una metodología para hallar soluciones aproximadas para los estados ligados de sistemas de tres partículas cargadas. El método se basa en la construcción de la función de onda como una sumatoria de con¯guraciones correlacionadas. Cada con- ¯guración está formada por el producto de dos factores. El primero de ellos, Á, diagonaliza los términos diagonales de la energía cinética y los potenciales de interacción. Este factor Á, a su vez, está formado por el producto de funciones hidrogénicas y un factor de distorsión  que depende explícitamente de la coordenada asociada a la distancia entre las partículas cuyas interacciones son repulsivas. El segundo factor, , complementa a Á resolviendo los términos no diagonales de la energía cinética. Proponemos dos bases de funciones de onda aproximadas, GR y C3, que se diferencian en el factor de distorsión Â. En la primer base se usan funciones que incluyen el apantallamiento inter-electrónico producido por el n¶ucleo sobre los electrones. En la segunda se utiliza una función obtenida por continuación analítica de la función C3, usada para el tratamiento del continuo de tres cuerpos. La metodología que proponemos nos permite: i) construir funciones de onda de prueba simples y precisas que satisfacen las condiciones de c¶upide de doble coalescencia, ii) obtener un conjunto ortogonal de estados que describen la estructura atómica del sistema, y iii) transformar la ecuación de SchrÄodinger en un conjunto de ecuaciones algebraicas para los coe¯cientes de la expansión.
Director de: Lic. Marcelo José Ambrosio
Doctorado en Física | Universidad Nacional del Sur | 2009-2014
Simple y doble ionización de átomos por impacto de partículas cargadas y radiación mediante métodos ab-initio
El objetivo principal de este trabajo consistió en la aplicación de la metodología de las Funciones Sturmianas Generalizadas (GSF) a la doble ionización de Helio por impacto de electrones (e; 3e). Este sería, estrictamente, un problema de cuatro cuerpos, pero en el régimen de proyectiles rápidos el mismo puede reducirse a uno de tres. Hasta el día de la fecha este problema continúa sin estar adecuadamente resuelto: ningún cálculo teórico ha conseguido reproducir correctamente las secciones eficaces totalmente diferenciales (FDCS) experimentales. Más aún, el desacuerdo se hace extensivo a las formulaciones teóricas. Los resultados presentados en esta tesis se muestran en considerable acuerdo con aquellos de la metodología Convergent Close-Coupling (CCC). La presente tesis constituye un hito que evidencia el crecimiento del grupo de investigaci ón, ya que es la primera en la que se logra resolver de forma exacta un problema de tres cuerpos para un proceso de colisiones. Se estudió además, en un modelo de momentos angulares nulos, la física contenida en la propia función de onda de (e; 3e), en tanto a doble como a simple ionización. En este modelo se estableció claramente la manera en la que la base GSF de tres cuerpos es capaz de aproximar el comportamiento asintótico de la solución de dispersión, en simple y doble ionización. Otros estudios realizados consisten en la introducción de una metodología numérica basada en la diferenciación lagrangiana, con la que es posible obtener conjuntos de GSF. La metodología demuestra ser eficiente, precisa y capaz de una generalidad inexistente en las implementaciones previamente disponibles para el grupo. Un ejemplo de esto es la capacidad de trabajar con grillados radiales no uniformes, que incluso pueden contener una rotación al plano complejo en el mismo espíritu que la metodología Exterior Complex Scaling (ECS). En el marco de los problemas de dispersión de dos cuerpos se analizaron varias optimizaciones importantes para la base GSF. Su objetivo, no obstante, fue estudiar prospectivamente en qué medida podrían incrementar el rendimiento de los cálculos en problemas de tres cuerpos.
Director de: Lic. Antonio Ilán Gomez
Dorctorado en Física | Universidad Nacional del Sur | 2012 - en proceso
Bases con correlación para el estudio de sistemas de tres partículas
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Director de: Mg. Carlos Mario Granados-Castro
Docotrado en Física | Universidad Nacional del Sur - Univertitè de Lorraine (Francia) | 2013 en proceso
Ionización de átomos y moléculas simples
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Director de: Lic. Jessica Adriana del Punta
Docotrado en Física | Universidad Nacional del Sur - Univertitè de Lorraine (Francia) | 2014 en proceso
Métodos espectrales aplicados al estudio de sistemas físicos
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Tesis de Licenciatura
co-Director de: Lic. Marcelo Ciappina
Licenciatura en Física | Universidad Nacional del Sur | 1999
Soluciones numéricas para Hamiltonianos de dos y tres cuerpos con interacciones Coulombianas
En esta tesis nos propusimos hacer una descripción general del sistema de visión, de cómo el ser humano es capaz de crear imagenes del mundo que lo rodea. Hay muchos y diversos aspectos detrás del sistema de visión, sobre todo cuando se lo piensa desde el punto de vista de la física. Dado que el ojo recibe básicamente la reflexión de la radiación electromagnética que ha impactado sobre los diferentes cuerpos y/o objetos que nos rodean, surgen preguntas que tienen que ver con la óptica geométrica, la óptica física (electromagnetismo), la mecánica clásica, la mecánica cuántica, el procesamiento de información, etc. Esta tesis no pretende presentar un análisis completo de todos estos aspectos, pero sí integrarlos todos en un solo documento. En el mismo se pondrán en relevancia los aspectos que tienen que ver con la evolución del sistema de visión, los aspectos biológicos y constitutivos del ojo en sí y de la red neuronal ubicada en la retina, la forma en que la luz que llega de todo el campo visual y es concentrada en la retina, la descripción general de los movimientos oculares, las diferentes regiones del cerebro que procesan e identifican la información que llega, la representación matemática que permite describir al sistema de músculos que dan lugar a los movimientos y también, cómo es que se describen los movimientos oculares a partir de las ecuaciones de la mecánica clásica, esencialmente, a partir de las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido.
Director de: Lic. Juan Martín Randazzo
Licenciatura en Física | Universidad Nacional del Sur | 2003
Estudio del continuo de tres cuerpos en colisiones de partículas livianas con átmos
En esta tesis nos propusimos hacer una descripción general del sistema de visión, de cómo el ser humano es capaz de crear imagenes del mundo que lo rodea. Hay muchos y diversos aspectos detrás del sistema de visión, sobre todo cuando se lo piensa desde el punto de vista de la física. Dado que el ojo recibe básicamente la reflexión de la radiación electromagnética que ha impactado sobre los diferentes cuerpos y/o objetos que nos rodean, surgen preguntas que tienen que ver con la óptica geométrica, la óptica física (electromagnetismo), la mecánica clásica, la mecánica cuántica, el procesamiento de información, etc. Esta tesis no pretende presentar un análisis completo de todos estos aspectos, pero sí integrarlos todos en un solo documento. En el mismo se pondrán en relevancia los aspectos que tienen que ver con la evolución del sistema de visión, los aspectos biológicos y constitutivos del ojo en sí y de la red neuronal ubicada en la retina, la forma en que la luz que llega de todo el campo visual y es concentrada en la retina, la descripción general de los movimientos oculares, las diferentes regiones del cerebro que procesan e identifican la información que llega, la representación matemática que permite describir al sistema de músculos que dan lugar a los movimientos y también, cómo es que se describen los movimientos oculares a partir de las ecuaciones de la mecánica clásica, esencialmente, a partir de las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido.
co-Director de: Lic. Ana Laura Frapiccini
Licenciatura en Física | Universidad Nacional del Sur | 2004
Efectos de correlación electrónica en colisiones electrón-átomo
En esta tesis nos propusimos hacer una descripción general del sistema de visión, de cómo el ser humano es capaz de crear imagenes del mundo que lo rodea. Hay muchos y diversos aspectos detrás del sistema de visión, sobre todo cuando se lo piensa desde el punto de vista de la física. Dado que el ojo recibe básicamente la reflexión de la radiación electromagnética que ha impactado sobre los diferentes cuerpos y/o objetos que nos rodean, surgen preguntas que tienen que ver con la óptica geométrica, la óptica física (electromagnetismo), la mecánica clásica, la mecánica cuántica, el procesamiento de información, etc. Esta tesis no pretende presentar un análisis completo de todos estos aspectos, pero sí integrarlos todos en un solo documento. En el mismo se pondrán en relevancia los aspectos que tienen que ver con la evolución del sistema de visión, los aspectos biológicos y constitutivos del ojo en sí y de la red neuronal ubicada en la retina, la forma en que la luz que llega de todo el campo visual y es concentrada en la retina, la descripción general de los movimientos oculares, las diferentes regiones del cerebro que procesan e identifican la información que llega, la representación matemática que permite describir al sistema de músculos que dan lugar a los movimientos y también, cómo es que se describen los movimientos oculares a partir de las ecuaciones de la mecánica clásica, esencialmente, a partir de las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido.
Director de: Lic. Marcelo José Ambrosio
Licenciatura en Física | Universidad Nacional del Sur | 2008
Estudio de la dinámica de átomos confinados en nano-estructuras
En esta tesis nos propusimos hacer una descripción general del sistema de visión, de cómo el ser humano es capaz de crear imagenes del mundo que lo rodea. Hay muchos y diversos aspectos detrás del sistema de visión, sobre todo cuando se lo piensa desde el punto de vista de la física. Dado que el ojo recibe básicamente la reflexión de la radiación electromagnética que ha impactado sobre los diferentes cuerpos y/o objetos que nos rodean, surgen preguntas que tienen que ver con la óptica geométrica, la óptica física (electromagnetismo), la mecánica clásica, la mecánica cuántica, el procesamiento de información, etc. Esta tesis no pretende presentar un análisis completo de todos estos aspectos, pero sí integrarlos todos en un solo documento. En el mismo se pondrán en relevancia los aspectos que tienen que ver con la evolución del sistema de visión, los aspectos biológicos y constitutivos del ojo en sí y de la red neuronal ubicada en la retina, la forma en que la luz que llega de todo el campo visual y es concentrada en la retina, la descripción general de los movimientos oculares, las diferentes regiones del cerebro que procesan e identifican la información que llega, la representación matemática que permite describir al sistema de músculos que dan lugar a los movimientos y también, cómo es que se describen los movimientos oculares a partir de las ecuaciones de la mecánica clásica, esencialmente, a partir de las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido.
Director de: Lic. Antonio Ilán Gomez
Licenciatura en Física | Universidad Nacional del Sur | 2010
Bases con correlación para el estudio de sistemas de tres partículas
En esta tesis nos propusimos hacer una descripción general del sistema de visión, de cómo el ser humano es capaz de crear imagenes del mundo que lo rodea. Hay muchos y diversos aspectos detrás del sistema de visión, sobre todo cuando se lo piensa desde el punto de vista de la física. Dado que el ojo recibe básicamente la reflexión de la radiación electromagnética que ha impactado sobre los diferentes cuerpos y/o objetos que nos rodean, surgen preguntas que tienen que ver con la óptica geométrica, la óptica física (electromagnetismo), la mecánica clásica, la mecánica cuántica, el procesamiento de información, etc. Esta tesis no pretende presentar un análisis completo de todos estos aspectos, pero sí integrarlos todos en un solo documento. En el mismo se pondrán en relevancia los aspectos que tienen que ver con la evolución del sistema de visión, los aspectos biológicos y constitutivos del ojo en sí y de la red neuronal ubicada en la retina, la forma en que la luz que llega de todo el campo visual y es concentrada en la retina, la descripción general de los movimientos oculares, las diferentes regiones del cerebro que procesan e identifican la información que llega, la representación matemática que permite describir al sistema de músculos que dan lugar a los movimientos y también, cómo es que se describen los movimientos oculares a partir de las ecuaciones de la mecánica clásica, esencialmente, a partir de las ecuaciones de movimiento de un cuerpo rígido.
Director de: Lic. Enzo Gaggioli
Licenciatura en Física | Universidad Nacional del Sur | 2015
Doble ionización de He por impacto de iones rápidos
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