Método de dinâmica molecular não-adiabática baseado em Ehrenfest e Hückel estendido

Abstract

Do ponto de vista teórico, uma descrição confiável do processo de excitação em um sistema molecular requer uma descrição realista desse sistema, incluindo detalhes atômicos das estruturas, movimento nuclear subjacente e efeitos produzidos pelo ambiente. Para isso é necessário um formalismo teórico/computacional capaz de levar em conta a dinâmica do processo que é caracterizada por efeitos quânticos (dinâmica eletrônica) e clássicos (dinâmica nuclear). Visando isso, um método computacional híbrido clássico/quântico foi desenvolvido pelo grupo DinEMol (Dinâmica de Elétrons em Moléculas), baseado no formalismo de Ehrenfest e de Hückel Estendido e o acoplamento auto-consistente dentre os graus de liberdade quânticos e clássicos é realizado pelas forças não adiabáticas de Hellmann?Feynman?Pulay . Com ele fomos capazes de descrever efeitos não adiabáticos de relaxação vibracional intramolecular do átomo de benzeno isolado e imerso em solução. Descrevemos também a dinâmica de fotoisomerização da molécula de estilbeno, da molécula de azobenzeno isolada e em solução e outros azocompostos isolados e adsorvidos em superfície semicondutora.<br>

Abstract : In the theoretical point of view, a reliable description of the excitation process in a molecular systems needs a realistic description of these systems, that include atomic details of structures, underlying nuclear movements and effects produced by the environment. For do it, it's necessary a theoretical/computational formalism able to consider the quantum (electronic) and classical (nuclear) dynamics of the process. For this purpose, a computational method mixed quantum/classical was developed by the DinEmol group (Dynamics of electron in molecules), based in the Ehrenfest and extended Hückel formalism and the self-consistent coupling between quantum and classical degrees of freedom is achieved by nonadiabatic Hellmann?Feynman?Pulay forces. With this method, we were able to describe the non adiabatic effects of intramolecular vibrational relaxation of the benzene molecule in vacuum and in solution. We also describe the photoisomerization dynamics of stilbene molecule, azobenzene molecules in vacuum and in solution e another azocompost in vacuum and adsorbed in a semiconductor surface.