Descripción del proyecto
LA COMPRENSION DE LA INTERACCION DE ATOMOS Y MOLECULAS TERMICAS E HIPERTERMICAS CON SUPERFICIES Y NANOESTRUCTURAS ES UNA DE LAS VANGUARDIAS DE LA CIENCIA MODERNA DE SUPERFICIES. LOS PROCESOS ELEMENTALES QUE SURGEN EN LA INTERFASE GAS/SOLIDO, TALES COMO ADSORCION, DISOCIACION O RECOMBINACION DE ATOMOS Y MOLECULAS, ESTAN PRESENTES NO SOLO EN NUESTRA VIDA DIARIA SI NO TAMBIEN EN GRAN PARTE DE NUESTRA INDUSTRIA ACTUAL. LA OXIDACION Y CORROSION DE LAS SUPERFICIES, LOS CATALIZADORES UTILIZADOS EN LOS AUTOMOVILES CON OBJETO DE REDUCIR LA EMISION NOCIVA DE GASES, LAS IMPUREZAS PRESENTES EN SUPERFICIES SEMICONDUCTORAS, O LA PRODUCCION INDUSTRIAL DE LA MAYORIA DE LOS COMPUESTOS SINTETICOS, SON BUENOS EJEMPLOS DE LA IMPORTANCIA DE DICHOS PROCESOS ELEMENTALES.TRAS DECADAS DE INTENSA INVESTIGACION, NUESTRA COMPRENSION DE LAS DISTINTAS PROPIEDADES QUE CARACTERIZAN TANTO LAS SUPERFICIES LIMPIAS COMO DECORADAS ES, EN GENERAL, MUY SATISFACTORIA. DESDE EL PUNTO DE VISTA TEORICO, LOS RECURSOS COMPUTACIONALES ACTUALES SON LO SUFICIENTEMENTE POTENTES COMO PARA PERMITIR EL ESTUDIO NUMERICO DESDE PRIMEROS PRINCIPIOS DE, PRACTICAMENTE, CUALQUIER TIPO DE SUPERFICIE O INTERFAZ. EN ESTE SENTIDO, EL CONOCIMIENTO QUE HEMOS ADQUIRIDO SOBRE SUS PROPIEDADES ESTATICAS ES MUY AMPLIO. HOY EN DIA, SIN EMBARGO, EL GRAN RETO DE LA CIENCIA DE SUPERFICIES ES LA COMPRENSION A NIVEL ATOMICO DE LA DINAMICA DE LOS DISTINTOS PROCESOS QUE TIENEN LUGAR EN LAS SUPERFICIES, ES DECIR, DE CUAL ES LA EVOLUCION TEMPORAL DE LOS ATOMOS Y MOLECULAS HASTA LLEGAR A SU ESTADO FINAL. ESTE CONOCIMIENTO PERMITIRIA, SIN LUGAR A DUDAS, UN MAYOR CONTROL A ESCALA ATOMICA Y MOLECULAR DE LOS MISMOS.EN EL PROYECTO INTERCAMBIO DE ENERGIA EN LA INTERACCION Y DINAMICA DE ATOMOS Y MOLECULAS EN SUPERFICIES (ENEIDA), NUESTRO OBJETIVO ES AVANZAR EN LA DESCRIPCION TEORICA DE LA DINAMICA DE LAS INTERACCIONES GAS/SUPERFICIE. PARA ELLO, UTILIZAREMOS CALCULOS AB-INITIO DE LA ESTRUCTURA ELECTRONICA PARA DESCRIBIR LA INTERACCION ENTRE LAS ESPECIES EN FASE GASEOSA Y LA SUPERFICIE. ELLO SE LLEVARA A CABO, BIEN MEDIANTE LA CONSTRUCCION DE UNA SUPERFICIE MULTI-DIMENSIONAL DE LA ENERGIA POTENCIAL, O BIEN MEDIANTE CALCULOS AB-INITIO DE DINAMICA MOLECULAR. EN CONCRETO, NOS CENTRAREMOS EN LOS EFECTOS NO ADIABATICOS Y EN LOS MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE ENERGIA GAS-SUPERFICIE.EL PRIMER OBJETIVO DEL PROYECTO ENEIDA ES PRODUCIR AVANCES EN LA METODOLOGIA Y LA IMPLEMENTACION NUMERICA DE LOS DIFERENTES MECANISMOS QUE IMPLICAN EL INTERCAMBIO DE ENERGIA ENTRE LAS ESPECIES EN FASE GASEOSA Y SUPERFICIES. TENEMOS LA INTENCION DE GENERAR HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES CAPACES DE INCLUIR EN LA DINAMICA DE LOS PROCESOS ELEMENTALES GAS/SUPERFICIE, TANTO LA EXCITACION DE FONONES, COMO DE PARES ELECTRON-HUECO, SIN PERDER LA PRECISION QUE OFRECE LA DESCRIPCION DESDE PRIMEROS PRINCIPIOS DE LA INTERACCION ADIABATICA.EL SEGUNDO OBJETIVO DEL PROYECTO ENEIDA ES APLICAR LA METODOLOGIA QUE DESARROLLEMOS AL ANALISIS DE PROBLEMAS DINAMICOS COMPLEJOS CUYA DESCRIPCION Y COMPRENSION TEORICA ES AUN INSUFICIENTE. EN CONCRETO, ABORDAREMOS PROBLEMAS RELACIONADOS CON LA DESORCION DE ADSORBATOS INDUCIDA POR LASERES CON PULSOS DE FEMTOSEGUNDOS, LA DIFUSION DE ATOMOS EN SUPERFICIES, LA RECOMBINACION CON ADSORBATOS Y LA CORRELACION ENTRE ESPIN Y DISOCIACION DE MOLECULAS EN SUPERFICIES MAGNETICAS. EN TODOS ESTOS PROBLEMAS, LA EXCITACION DE PARES ELECTRON-HUECO Y DE FONONES O, EN DEFINITIVA, EL INTERCAMBIO DE ENERGIA, JUEGAN UN PAPEL FUNDAMENTAL. EORÍA DEL FUNCIONAL DE LA DENSIDAD\DESORCIÓN POR LÁSER\DIFUSIÓN DE ÁTOMOS\FONÓN\ELECTRÓN-HUECO\DINÁMICA AB-INITIO