Interacción radiación-materia en el régimen no adiabático de moléculas pequeñas

Abstract

El rompimiento de la aproximación de Born-Oppenheimer se ha vuelto el nuevo paradigma en la descripción de la interacción entre los núcleos atómicos y los electros en sistemas moleculares, dando lugar a las denominadas dinámicas moleculares no adiabáticas. Este régimen de comportamiento no está limitado a moléculas libres, si no que también puede ser inducido a través de medios externos, como campos electromagnéticos. El concepto clave en esta dirección son las denominadas intersecciones cónicas inducidas por luz. En esta tesis estudiamos teóricamente la interacción de moléculas iluminadas por dos láseres, usando el Cs2 como sistema modelo para realizar nuestros cálculos. Primero abordamos el rol de las degeneraciones en la dinámica molecular y como estas pueden ser inducidas con la ayuda de campos externos. Mediante la Teoría de Floquet, proveemos del marco teórico para entender la interacción de la luz con la materia en la aproximación semiclásica, mostrando que, nuevos tipos de degeneraciones inducidos por luz pueden ser obtenidas gracias al campo de dos frecuencias, además de cruces evitados modificables. En este sentido, exploramos el rol que tienen los distintos parámetros del campo bicromático: frecuencias, amplitudes y la fase inicial o relativa. Proveemos de una detallada discusión sobre la interpretación que tienen, en la Teoría a de Floquet, las cuasienergías. Mostramos que estas se pueden entender como superficies de energía potencial inducidas y analizamos las limitaciones de dicha in terpretación mediante el estudio de la evolución temporal del sistema. Combinando los elementos anteriores presentamos una novedosa alternativa para realizar la fotoasociación del Cs2; esta se basa en la ingeniería sobre las superficies de energía potencial.