Modelamiento cuántico de moléculas triatómicas encapsuladas (2018)
En este trabajo se describe y se aplica la metodologı́a que hemos implementado para estudiar moléculas triatómicas nanoconfinadas. Esta metodologı́a incluye el desarrollo de los hamiltonianos que describen los sistemas bajo estudio (que no restringen los grados de libertad de las moléculas triatómicas), además de la elección y adaptación de los potenciales intramoleculares de las moléculas embebidas y de los potenciales semi-empı́ricos que constituyen las interacciones anfitrión-huésped. El método Multi Configuration Time Dependent Hartree (MCTDH), que permite tratar varios grados de libertad moleculares sin perder las correlaciones entre ellos, se empleó para resolver la ecuación de Schrödinger independiente del tiempo. Se estudian aquı́ dos tipos de sistemas, que exponen de manera concisa la metodologı́a empleada: el complejo HeBr2, descrito como molécula libre en fase gas, que se modeló a través de un hamiltoniano 6-dimensional, encontrándose sus energı́as roto-vibracionales con el método ya mencionado, y construyéndose adicionalmente un modelo termodinámico que describe las poblaciones relativas de sus isómeros; y el endofulereno H2O@C60, en donde una molécula de agua se halla confinada dentro de una celda C60, representado a partir de un hamiltoniano 9-dimensional que involucró la construcción del término de energı́a intermolecular de la forma H2O-Cn, con n=60. Este último estudio nos permitió encontrar las autoenergı́as y autovectores del sistema endohedral, y estudiar el efecto anisotrópico proveniente de las interacciones entre el material continente y la molécula triatómica encapsulada. Los resultados se comparan con las observaciones experimentales, y con las descripciones teóricas basadas en otros modelos. La metodologı́a presentada se propone como una herramienta novedosa que permite modelar las anisotropı́as que son el origen de los desdoblamientos energéticos observados en este sistema.