Dinámica no lineal del movimiento vibracional del sistema molecular HCN/HNC: Correspondencia entre la mecánica clásica y la mecánica cuántica

Abstract

El objetivo de la Tesis es el estudio sistemático de la dinámica vibracional de un sistema molecular triatómico no rígido, HCN/HNC, en la aproximación de Born-Oppenheimer, utilizando una superficie de energía potencial realista y limitando a dos el número de grados de libertad del sistema. Se ha estudiado la estructura del espacio de fases clásico utilizando superficies de sección de Poincaré compuestas y se comprobado que la dinámica: clásica del sistema presenta regiones de comportamiento regular cerca de los pozos de potencial HCN Y HNC y regiones caóticas, para las que se han localizado los puntos fijos hiperbólicos más importantes. Se han calculado funciones de onda y niveles de energía para los primeros 600 estados vibracionales, utilizando el método DVR para resolver numéricamente la ecuación de Schrödinger estacionaria, así como los análogos cuánticos a las superficies de sección de Poincaré, a partir de las funciones de Husimi. Se han clasificado los estados estacionarios en regulares de uno u otro pozo, regulares de rotor, de escara e irregulares, observando que a distintas energías aparecen estados de uno u otro tipo de manera característica. Se han hallado manifestaciones cuánticas del caos clásico en la estadística de niveles de energía y en la aparición de estados de escara asociados a estructuras del espacio de fases clásico, y se ha calculado el diagrama de correlación de los niveles de energía tomando la constante de Planck reducida como parámetro, en el que se analizan la dependencia de los niveles regulares y la aparición de cruces evitados entre niveles. Esta Tesis es una aportación al estudio de las manifestaciones cuánticas del caos clásico en un sistema genérico, en el sentido de no ser completamente regular ni caótico y realista, en cuanto se ha utilizado una superficie de energía potencial que reproduce con precisión espectroscópica los resultados experimentales.