Espalhamento de elétrons por hidrocarbonetos (C4H6, C5H8, C6H10) e halogenetos (CF3Br, CF3I, C3F6)

Abstract

Resumo: Neste trabalho, apresentamos os resultados do estudo de espalhamento elástico de elétrons de baixa energia por hidrocarbonetos (C4H6, C5H8, C6H10), halofluorocarbonos (CF3Br, CF3I) e pela molécula de hexafluorpropileno (C3F6). Para calcular as seções de choque de espalhamento utilizamos o método Schwinger Multicanal implementado com pseudopotenciais. Os cálculos foram realizados em dois níveis de aproximação, chamados de est'atico troca e estático troca mais polarização. Para moléculas com momento de dipolo permanente, empregamos ainda o procedimento Born Closure. Para todos os sistemas aqui estudados, reportamos a presenc?a de ressonˆancias de forma e comparamos os nossos resultados com os demais encontrados na literatura. C'alculos de estrutura eletrˆonica tamb'em foram realizados para auxiliar na interpretação dos resultados. No estudo dos hidrocarbonetos, investigamos o efeito da metilação sobre as seções de choque e as posições das ressonâncias. Procuramos ainda a existência de um mínimo de Ramsauer-Townsend, e também analisamos os diferentes padrões de onda presentes nas seções de choque diferenciais para cada sistema. Para os halofluorocarbonos, analisamos o efeito substitucional do halogênio mais pesado sobre as seções de choque e as posições das ressonâncias. No caso do hexafluorpropileno, foi feito um estudo em conjunto com o grupo experimental da California State University, Fullerton, liderado pelo professor Murtadha A. Khakoo. Encontramos um total de cinco ressonâncias para este sistema e comparamos nossos resultados com os demais da literatura. Em geral, nossos resultados est˜ao em bom acordo com os resultados experimentais Em especial, mostramos a presença de uma ressonância de forma ?? em 1,13 eV, sendo esta, mencionada apenas por um grupo experimental, que n˜ao a classificou quanto ao seu tipo. Além disso, os experimentais atribuem equivocadamente a segunda ressonância como sendo do tipo ??. Palavras-chave: Hidrocarbonetos, Halofluorocarbonos, Eletrons-espalhamento.

Abstract: In this work, we present our study about elastic electron scattering by hydrocarbons (C4H6, C5H8, C6H10), halofluorocarbons (CF3Br, CF3I) and by the hexafluoropropene molecule (C3F6). We used the Schwinger Multichannel Method implemented with pseudopotentials to calculate the cross sections in two levels of approximation, namely, static exchange and static exchange plus polarization. For polar molecules, we employed the Born Closure procedure. For all systems here studied, we investigated the presence of shape resonances and we compared our results with others found in the literature. To complete the analysis we also performed electronic structure calculations. In the hydrocarbons study, we investigated the methylation effect on the cross sections and resonances positions. We also searched for a Ramsauer-Townsend minimum evidence and we analysed the different wave patterns in the differential cross sections for each system. For the halofluorocarbons, we studied the heavy halogen substitution effect on the cross sections and resonances positions. In the hexafluoropropene case, we performed a study alongside an experimental group from California State University, Fullerton, led by professor Murtadha A. Khakoo. We found five shape resonances for this molecule and compared our results with other experimental data present in the literature. In general, our results are in good agreement with the experimental values. In particular, we show a ?? shape resonance located at 1.13 eV, which one was just mentioned by one experimental group. Furthermore, they mistakenly assigned the second resonance as ??. Keywords: Hydrocarbons, Halofluorocarbons, Electrons-scattering.