Excitaciones colectivas en clusters de aluminio y derivados

Abstract

En este trabajo se han caracterizado y estudiado as excitaciones colectivas de los clústeres derivados mediante dopaje de berilio y magnesio del clúster de Al-13, i.e. (Be@Al12)2, (Mg@Al12)2-, (Al@BeAl11)-2 y (Al@MgAl11)-2.

Para ello se han usado diferentes herramientas tanto teóricas como computacionales como la teoría del funcional de densidad (DFT por sus siglas en inglés) para los cálculos de los estados fundamentales de todos los sistemas, la teoría del funcional de densidad dependiente del tiempo para la computación de los estados excitados (TDDFT por sus siglas en inglés) o el TIPR para la cuantización de las excitaciones colectivas. Todos los valores que se presentan han sido obtenidos con el funcional de intercambio y correlación PBE en combinación con el set de bases 6-31+G(d).

Se han calculado los 50 estados singletes excitados de menor energía de estos compuestos, estudiando su naturaleza. Junto con la energía de excitación, ∆E, se ha calculado también la fuerza del oscilador f, que es directamente proporcional a la intensidad de dichas transiciones. Por último, mediante el TIPR, se ha medido el carácter colectivo de cada una de las transiciones.

Los resultados obtenidos sugieren que la participación de los átomos dopantes centrales tiene más influencia que en el caso del clúster de Al, aunque los casos en los que los estados excitados son más colectivos, con participación de hasta 12 electrones, las diferencias no son tan grandes.