Efectos relativistas y de QED en propiedades magnéticas moleculares

CARLOS A. GIMENEZ; ALEJANDRO MALDONADO; GUSTAVO A. AUCAR

Villa Carlos Paz - Cordoba

Congreso; 97ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2012

Asociación de Física Argentina

Dos de los parámetros magnéticos de la RMN, el apantallamiento magnético σ y el acoplamiento indirecto J, son muy sensibles al entorno electrónico. Esto hace a que ellos se puedan utilizar como poderosos sensores para la obtención de información muy valiosa sobre la estructura geométrica y electrónica molecular. En las últimas décadas se produjo una mejora importante en el entendimiento de los efectos relativistas sobre diversas propiedades moleculares1, siendo ambos parámetros de los más influidos por dichos efectos2,3. Estos pueden ser tan grandes que generen una inversión en la tendencia que siguen los mismos cuando son calculados sin incluir los efectos de la relatividad, o que cambien el origen magnético de los apantallamientos convirtiéndolos de diamagnéticos en paramagnéticos para los átomos más pesados. Por estos motivos el modelo nuclear utilizado para describir la interacción núcleo-electrón juega un rol importante cuando se buscan estudios de gran precisión. Existen indicios sobre la posibilidad de que los efectos de QED sean tan grandes que alcancen el 1% de los correspondientes a los efectos relativistas en propiedades magnéticas como los parámetros espectroscópicos de la RMN4. De confirmarse esta hipótesis se abriría un área de enorme interés para el estudio de efectos radiativos en sistemas moleculares. Sin embargo no se cuenta aún con una implementación de los formalismos existentes y por tanto, no se puede corroborar el orden de magnitud de dichos efectos. En esta comunicación mostramos resultados recientes de nuestros estudios sobre efectos relativistas y de QED en ambos parámetros espectroscópicos de RMN, en sistemas conteniendo átomos pesados como el HHgI y el Hg32+. Si bien no se incluyen los efectos de QED de manera ab initio, el modelo utilizado es suficientemente consistente como para dar certezas sobre órdenes de magnitud. [1] P. Pyykkö, Annual Rev. Phys. Chem. 63, 45-64 (2012). [2] G. A. Aucar, R. H. Romero y A. F. Maldonado, Int. Rev. Phys. Chem. 83, 1-64 (2010); A. F. Maldonado, C. A. Gimenez y G. A. Aucar, J. Chem. Phys. 136, 224110 (2012). [3] J. Autschbach, J. Chem. Phys 136, 150902 (2012) [4] L. Labzowski y otros. Phys. Rev. A 59, 2707 (1999); P. Pyykkö Chem. Rev. 112, 371-384 (2012)