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Ciclo de Seminarios
Apantallamiento magnético nuclear y de espín-rotación
Efectos de la distribución de carga nuclear (EDCN) en dos propiedades moleculares: el apantallamiento magnético nuclear de RMN (σ) y la constante de acoplamiento espín nuclear - rotación molecular (M)
El Dr. Agustín Aucar, investigador del IMIT e integrante del grupo de Física Atómica y Molecular, brindó un seminario sobre "Los efectos de tamaño nuclear en constantes de apantallamiento magnético y de espín-rotación".
Adjuntamos un resumen, audio y presentación
Resumen
Resultados de un trabajo recientemente publicado, en el que hemos analizado los efectos de la distribución de carga nuclear (EDCN) en dos propiedades moleculares: el apantallamiento magnético nuclear de RMN (σ) y la constante de acoplamiento espín nuclear - rotación molecular (M). Para analizar estos efectos, empleamos un modelo de distribución de la densidad de carga nuclear de tipo puntual y otro de tipo radial descrito por una función Gaussiana, y estudiamos el efecto que provoca sobre σ y M el cambio de un modelo a otro en tres moléculas: HBr, HI y HAt. Según los resultados hallados, ambas propiedades son sensibles a los EDCN. Estos efectos son casi completamente relativistas, i.e., prácticamente se anulan en el límite no relativista, para ambas propiedades.
Calculamos los EDCN en σ y M, y analizamos las diferencias entre ambos, basados en la relación relativista que propusimos para vincular a estas dos propiedades. Utilizando dicha relación, hallamos que los mecanismos electrónicos internos son los más importantes para los EDCN en el apantallamiento magnético de los núcleos tanto en moléculas como en átomos aislados. Los EDCN son menores en M que en σ. Sin embargo, de acuerdo con el formalismo de propagadores de polarización relativista al nivel de aproximación RPA, son muy importantes para las constantes de espín-rotación de núcleos en compuestos que contienen elementos pesados. Es el caso del astato en HAt, donde se halla la mayor influencia de los EDCN: M(At) = −9.95 kHz utilizando un modelo nuclear tipo puntual, mientras que M(At) = −50.10 kHz cuando se utiliza un modelo Gaussiano.
Los efectos de correlación deben incluirse, y esto se logra utilizando diferentes esquemas en el formalismo de DFT. El valor de la constante de espín-rotación del At se reduce entre 350 y 500 kHz, con respecto al valor obtenido utilizando RPA, según la funcional de DFT aplicada. Dado que los EDCN en M y σ poseen un origen fuertemente relativista, estos efectos dependen también de la correlación electrónica.
