Propiedades electrónicas y vibracionales de la molécula de hidrógeno libre y confinada

Abstract

El objetivo de esta tesis es calcular algunas propiedades físicas, como la energía mínima, polarizabilidad, momento cuadrupolar, frecuencia Raman, entre otras, de la molécula de hidrógeno libre y también confinado. Se aplicó el método variacional, con la aproximación de Born-Oppenheimer, usando el sistema de coordenadas esferoidales prolatas y se compararon los resultados de este trabajo con los encontrados en la literatura, los cuales fueron obtenidos por medio de otros métodos de cálculo. El hidrógeno es el elemento más prometedor para brindar energía sustentable y limpia. Su uso es relevante en amplios sectores: transporte, construcción, industria y, hasta, servicios públicos. Puede combinarse con otras tecnologías sustentables para crear energía con un bajo impacto en la ecología. Sin embargo, para que pueda ser usado se necesita comprender mejor técnicas de producción, almacenaje, utilización. El estudio de la molécula de hidrógeno confinada aporta resultados para la comprensión sobre el comportamiento del elemento al ser almacenado. El surgimiento del estudio de los sistemas confinados es debido al comportamiento inusual de las propiedades tanto físicas como químicas que presentan los sistemas confinados comparados con sus contraparte libres. Además las técnicas de síntesis de nanoestructuras han avanzado de modo que el confinamiento ya no es sólo teórico sino también práctico. Se han creado materiales sirven como contenedores moleculares que crean un confinamiento cuántico en moléculas, por ejemplo nanotubos, buckyballs, nanocanales de zeolitas y cajas de fullerenos [l, 2, 3]. El estudiar las propiedades de la molécula neutra más simple -H2- sirve para poder comprender el comportamiento de moléculas más complicadas. Se comparó los resultados obtenidos por el método variacional con los de otros autores que usaron diferentes métodos con otras funciones de onda más complicadas y se obtuvieron resultados muy parecidos.