Navarrete, Francisco O. (2016) Procesos de varios cuerpos en reacciones positrónicas. / Few body processes in positronic reactions. Tesis Doctoral en Física, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
En el presente trabajo desarrollamos un análisis, tanto clásico como cuántico, de las estructuras presentes en las secciones eficaces de ionización por positrones de átomos y moléculas, modelando el blanco como un átomo hidrogenoide. Se trato la cinemática del problema de tres cuerpos que constituye este sistema de manera adecuada. Esto permite contrastar los resultados teóricos con las técnicas experimentales mas avanzadas en la física de positrones. Como primer acercamiento a este problema desarrollamos un análisis numérico basado en la mecánica clásica. Describimos las principales estructuras presentes en la sección eficaz de ionización, entre ellas algunas conocidas, como el pico de electrones lentos y el de captura al continuo, y otras novedosas como el umbral de orientación. Ademas, para el caso en que el positrón y el electrón proveniente del blanco escapan en la misma dirección (geometría colineal), se pudo observar la presencia de un maximo en la seccion ecaz el cual puede ser atribuido a un proceso de doble colisión binaria denominado mecanismo de Thomas. Luego realizamos un calculo cuántico de la sección eficaz para el mismo proceso, a la misma energía de impacto, en la condición de colinealidad. Pudimos identificar las principales estructuras ya mencionadas para el caso clásico, excepto por el mecanismo de Thomas. No obstante, descubrimos que otras estructuras, previamente descritas como mínimos, constituyen en realidad ceros en la sección eficaz. Utilizando la mecánica de Bohm pudimos demostrar que estos ceros representan vórtices cuánticos. Posteriormente hicimos un análisis exhaustivo de estos vórtices cuánticos para energías de colisión desde decenas hasta miles de electronvoltios. A partir de este procedimiento se pudo determinar la energía a la cual emerge un par de vórtices en la condición de colinealidad, uno de los cuales coincide con el mecanismo de Thomas solo a altas energías. Finalmente, relajamos la condición de colinealidad, pudiendo observar que los vórtices puntuales calculados en la condición de colinealidad, formaban parte de una única estructura de mayor dimensionalidad denominada anillo de vorticidad.
Resumen en inglés
In this thesis we developed both a classical and a quantum mechanical analysis of the main structures on the ionization cross section of atoms and molecules by positron impact, with the target modeled as a Hydrogen-like atom. We performed a full kinematical description of this three-body problem, which enables a future testing of our theoretical results with cutting-edge experimental techniques. As a rst approach to this problem, we developed a numerical analysis based on classical mechanics. We described the main structures on the ionization cross section, among them, some very well known ones such as the slow electrons and the capture to the continuum cusps, but also a novel structure known as the orientation treshold. Furthermore, for a nal state with both the electron and the positron moving in the same direction (collinear geometry), we uncovered a maximum at an electron momentum in agreement with a Thomas mechanism. The next step of our research involved the quantum mechanical calculation of cross sections for the same process, at the same impact energy, in a collinear geometry. We identied the main structures already present in our classical mechanical calculations, except for the Thomas mechanism. Nevertheless we noted that other structures previously described just as minima, were in fact zeroes on the cross section. By means of the quantum mechanical theory known as Bohmian Mechanics we proved that these zeroes are in fact quantum vortices. Next we performed a systematic study of the position of these vortices on the momentum space of the electron as a function of impact energies ranging from tenths to thousands of electronvolts. From this analysis we could determine the energy of emergence of paired vortices in a collinear geometry, one of which approaches a position in momenta space in agreement with a Thomas mechanism, but only for high energies. Finally, we relaxed the collinear condition, which allowed us to discover that the point vortices found for a collinear geometry were part of a single structure of higher dimensionality, called vortex ring.
| Tipo de objeto: | Tesis (Tesis Doctoral en Física) |
|---|---|
| Palabras Clave: | Collisions; Colisiones; Positrons; Positrones; Ionization; Ionización; [Vortices; Vórtices; Bohmiano; Bohmian] |
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| Materias: | Física |
| Divisiones: | Gcia. de área de Investigación y aplicaciones no nucleares > Gcia. de Física > Interacción de la radiación con la materia > Colisiones atómicas y físicas de superficies |
| Código ID: | 608 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 22 May 2017 12:02 |
| Última Modificación: | 22 May 2017 12:02 |
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