Estudio de sistemas atómicos confinados bajo la acción de un potencial penetrable usando la teoría de funsionales de la densidad

Abstract

El estudio teórico de sistemas confinados ha sido de gran importancia para comprender los efectos sobre la estructura electrónica de átomos y moléculas, ya que en la naturaleza es casi imposible encontrar sistemas totalmente libres. Para estudiar este tipo de sistemas, existen varios métodos teóricos como el método de Hartree-Fock y la teoría de funcionales de la densidad (TFD) que son capaces de brindarnos un poco de información cualitativa o cuantitativa acerca del comportamiento de la materia bajo condiciones extremas de confinamiento. En este trabajo utilizaremos la teoría de funcionales de la densidad y el funcional de intercambio de Perdew-Burke-Ernzerhof acoplado con el intercambio exacto para estudiar átomos de capa cerrada confinados por paredes paredes penetrables e impenetrables. Además, utilizaremos el método Hartree-Fock como una referencia ya que los funcionales de intercambio híbridos de un parámetro brindan una buena descripción cualitativa de los átomos confinados por una esfera rodeada por un potencial infinito. Sin embargo, para átomos confinados por un potencial finito, los mismos funcionales de intercambio híbridos de un parámetro, predicen resultados un poco diferentes con respecto a la referencia para radios de confinamiento pequeños. Aunque el modelo del átomo confinado es extremadamente simple, puede reproducir algunas características predichas por métodos sofisticados de estructura electrónica, por lo tanto, este modelo puede ser útil para probar funciones de intercambio definidas dentro de la teoría de funcionales de la densidad de Kohn-Sham.