Estudio de la fragmentación de agregados atómicos mediante la teoría del funcional de la densidad dependiente del tiempo

Resumen

La línea de investigación desarrollada a lo largo de esta Tesis se ha centrado en un estudio teórico realista de la dinámica de fragmentación por explosión Coulombiana de agregados atómicos. La parte principal se ha basado en el análisis de clusters de deuterio que interaccionan con un láser de alta potencia. El fin es profundizar y, en la medida de lo posible intentar reproducir, los recientes experimentos sobre fusión nuclear llevados a cabo con esta técnica (T. Ditmire et al., Nature 398, 489 (1999)), en especial en sus primeras etapas, las más rápidas y prácticamente inaccesibles de forma experimental. Aparte de eso se presentan resultados sobre el scattering de protones con clusters de Li4. El método que se ha utilizado para la simulación es el formalismo del Funcional de la Densidad (DFT). Los desarrollos recientes en la versión dinámica de este formalismo, es decir la versión del DFT dependiente del tiempo (TD-DFT) permiten estudiar la respuesta, tanto lineal como no lineal, de un pequeño agregado atómico a la irradiación con un pulso láser de duración de femtosegundos. O con partículas de alta energía. El código computacional que hemos utilizado es el programa octopus (M. A. L. Marques, A. Castro, G. F. Bertsch, A. Rubio, Computer Physics Communications, 151, 60 (2003)) desarrollado recientemente por el grupo de Física Molecular y Nanotecnología de la Universidad de Valladolid en colaboración con otros grupos. Octopus combina (1) el cálculo de las excitaciones electrónicas basado en la resolución explícita de las ecuaciones del formalismo TDDFT (ecuaciones de Kohn y Sham dependientes del tiempo) y (2) una Dinámica Molecular clásica para dar cuenta del movimiento de los iones. En el primer capítulo de resultados de la Tesis hemos presentado los resultados de las simulaciones computacionales de la fragmentación del cluster D3+(D2)5 inducida por un pulso láser intenso y ultrarrápido de 10 fs de duración e intensid