Excitações eletrônicas e vibracionais de átomos e moléculas por impacto de elétrons e pósitrons

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2023.Neste trabalho, apresenta-se um estudo de espalhamento em primeiros princípios a partir do método de canais acoplados dependente e independente do tempo. O espalhamento e?+N2 independente do tempo é estudado para energias abaixo de 15 eV com foco nas excitações vibracionais. A equação de Schrödinger de espalhamento é resolvida pelo método de frações continuadas, e o potencial de interação elétron-molécula é tratado pela aproximação estático-troca-correlação-polarização. E, no formalismo dependente do tempo, com a pretensão de conceber um modelo teste, o espalhamento e?+H é simulado através da evolução temporal do pacote de onda de espalhamento. Emprega-se uma grade espacial de Fourier, na qual a função de onda é descrita em pontos igualmente espaçados, e aplica-se o potencial de interação pósitron-átomo diretamente na evolução temporal do problema, a partir do método do operador dividido, em que o propagador temporal é aproximado em um produto do fator de energia cinética com o fator de energia potencial. As seções de choque e as probabilidades de transição dos espalhamentos são calculadas e os resultados são comparados com dados disponíveis na literatura.Abstract: In this work, a study of scattering in first principles from the time-dependent and time-independent coupled channel method is presented. Time-independent e?+N2 scattering is studied for energies below 15 eV with a focus on vibrational excitations. The scattering Schrödinger equation is solved by the method of continued fractions, and the electron-molecule interaction potential is treated by the static-exchange-correlation-polarization approximation. And in the time-dependent formalism, with the claim of designing a test model, the e?+H scattering is simulated through the time evolution of the scattering wave packet. A spatial Fourier grid is employed, in which the wave function is described at equally spaced points, and the positron-atom interaction potential is applied directly to the time evolution of the problem, from the split operator method, in which the time propagator is approximated in a product of the kinetic energy factor and the potential energy factor. The scattering cross sections and transition probability are calculated and the results are compared with data available in the literature