IFEG   20353
INSTITUTO DE FISICA ENRIQUE GAVIOLA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Destilación secuencial de quasi-invariantes dipolares en cristales líquidos nemáticos
Autor/es:
H.H. SEGNORILE; C.E. GONZÁLEZ; C.J. BONIN; R.C. ZAMAR
Lugar:
Bariloche
Reunión:
Congreso; 98 Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013
Institución organizadora:
Asociación Física Argentina
Resumen:
El sistema formado por los espines interactuantes de los cristales líquidos nemáticos (CL) sometido a experimentos de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) constituye un modelo interesante para el análisis de la dinámica de procesos cuánticos en general, debido a que solo las interacciones entre unos pocos espines intra-moleculares (del orden de 10) contribuyen a las señales de RMN. Uno de estos procesos de la dinámica de espines es la conformación de un estado de quasi-equilibrio [1-7] en la escala de tiempo dada por la decoherencia irreversible [8,9]. Este estado del sistema, en una escala de tiempo temprana con respecto a la termalización final de los espines [10], está formado por quasi-invariantes (QIs, las constantes de movimiento del sistema de espines en una escala de tiempo intermedia entre la dinámica de las coherencias y los procesos de relajación). El quasi-equilibrio es obtenido por el proceso de decoherencia generado por el Hamiltoniano de interacción entre los espines y el ambiente, que gobierna la dinámica descripta en el sistema rotante. En una base de autoestados de los operadores de espín del Hamiltoniano de interacción, los elementos fuera de la diagonal en bloques de la matriz densidad reducida al espacio de Hilbert de los espines serán anulados por la decoherencia irreversible. Esta matriz densidad diagonal en bloques es la matriz de quasi-equilibrio y puede desarrollarse en una serie de operadores, siendo estos los llamados QIs [5-7]. De esta manera los QIs son inmunes a la decoherencia y solo evolucionan por los procesos de relajación. De lo anterior, se observa que los resultados analíticos/numéricos a partir del cálculo del quasi-equilibrio pueden ser comparados con los resultados experimentales en una escala de tiempo cuya validez es mucho más extensa que el tiempo de vida de las coherencias, posibilitando el análisis de las propiedades de la dinámica cuántica generada por los espines para tiempos mayores que el permitido por las coherencias. En este trabajo presentamos un cálculo numérico que muestra la destilación de diferentes QIs utilizando la técnica experimental de Jeener-Broekaert en función del tiempo de preparación para sistemas de pocos espines. Dicha técnica nos permite generar de manera simple contribuciones en los elementos de la diagonal en bloques de la matriz densidad, que se pueden comparar con los resultados numéricos obtenidos para el sistema de pocos espines de la conformación real de una molécula de CL. Como resultado, se observa que la complejidad del desarrollo en múltiples operadores del quasi-equilibrio, a priori pensada, se ve simplificada por la descripción de una dinámica con muy pocos operadores (del orden de 10 para 8 espines) para la escala de tiempo dada por la decoherencia. Además, se ve que para ciertos tiempos solo dos operadores son necesarios para desarrollar la diagonal del sistema, estos operadores son distintos para diferentes tiempos. Esto permite el desarrollo de nuevas técnicas experimentales para extraer la dinámica de múltiples QIs [11]. [1] J. Jeener and P. Broekaert, Phys. Rev. 157, 232 (1967). [2] H. Schmiedel, S. Grande, and B. Hillner, Phys. Lett. 91A, 365 (1982). [3] O. Mensio, C. E. González, R. C. Zamar, D. J. Pusiol, and R. Y. Dong, Physica B 320, 416 (2002). [4] O. Mensio, C. E. González, and R. C. Zamar, Phys. Rev. E 71, 011704 (2005). [5] H. H. Segnorile, C. J. Bonin, C. E. González, R. H. Acosta, and R. C. Zamar, Solid State Nucl. Magn. Reson. 36, 77 (2009). [6] L. Buljubasich, G. A. Monti, R. H. Acosta, C. J. Bonin, C. E. González, and R. C. Zamar, J. Chem. Phys. 130, 024501 (2009). [7] J.D. Walls, and Y. Lin, Solid State Nucl. Magn. Reson. 29, 22 (2006). [8] H.H. Segnorile, and R.C. Zamar. J. Chem. Phys. 135, 244509 (2011). [9] H. H. Segnorile, and R. C. Zamar, arXiv:1305.0973 (2013). [10] C. E. González, H. H.Segnorile, and R. C. Zamar. Phys. Rev. E 83, 011705 (2011). [11] C. J. Bonin, C. E. González, H. H. Segnorile, and R. C. Zamar, arXiv:1305.1244, (2013).