Simulación del mecanismo de disociación multifotónica de SiF4 por la teoría RRKM

MATÍAS RISARO; GÓMEZ, NICOLÁS D.; CODNIA JORGE

BUENOS AIRES

Congreso; 103a Reunión de la Asociación de Física Argentina; 2018

ASOCIACION DE FISICA ARGENTINA

La disociación multifotónica infrarroja (DMFIR) es un mecanismo de absorción secuencial de fotones por parte de una molécula hasta que alcanza el umbral de disociación. Esta absorcion de fotones entre niveles vibracionales no puede ser descripta en forma analítica para moléculas poliatómicas por el elevado número de niveles energéticos involucrados. La molécula de SiF4 cuenta con mas de 1x1010 estados debajo del umbral de disociación . Esto requiere que se realice un tratamiento estadístico de estados energéticos efectivos como el que proponen Boyarkin et all [1]. En el presente trabajo se estudia la dinámica poblacional de los niveles vibracionales de la molécula de SiF4 durante la DMFIR. Dicha molecula de modela como un sistema discreto de niveles vibracionales efectivos con una separación DE = 10000 cm-1. Cada uno de estos cuenta con una densidad de estados que se calcula por conteo directo utilizando el algoritmo de Beyer-Swinehart para niveles inferiores a E = 15000 cm-1 y la aproximación de Whitten-Rabinovitch para energías vibracionales superiores. Por otro lado se propone un decaimiento lorentziano, con una dispersión caracterizada por el ensanchamiento por potencia, para describir la sección eficaz de absorción de cada nivel vibracional. Esto último ocurre por la desintonización entre la separacion de niveles vibracionales respecto a la longitud de onda del láser, debido a la anarmonicidad del potencial molecular. Finalmente la constante de disociación de la molécula (kd) se calculan mediante la teoría RRKM a partir de considerar un proceso de fisión simple del canal SiF4 -> SiF3 + F. Los resultados de excitación y fracción disociada obtenidos mediante la simulación, se comparan con experimentos de espectroscopía por transmitancia realizados en celda estanda. Por último, se contrastan las simulaciones con la selectividad isotópica medida mediante espectrometría de masas por tiempo de vuelo [2]. Referencias[1] Boyarkin, Oleg et all. (2002). Nonlinear intensity dependence in the infrared multiphoton excitation anddissociation of methanol pre-excited to dierent energies. The Journal of Chemical Physics[3] Risaro, Matias D'Accuro, V Codnia, J Azcarate, Laura. (2017). Silicon Isotope Separation by twofrequency IRMPD. Optica Pura y Aplicada. 50. 229-237. 10.7149/OPA.50.3.49038