Estudo de potenciais harmônicos biestáveis para processos de transferência de elétrons

• Main Author: Monteiro, João Marcos Costa
• Publication Date: 2024
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UNESP
• Download full: https://hdl.handle.net/11449/253265
• topic: Potenciais biestáveis; Tunelamento quântico; Transferência de elétrons; Equação de Schrödinger; Mecânica quântica supersimétrica; Bistable potentials; Quantum tunneling; Electron transfer; Schrödinger equation; Supersymmetric quantum mechanics

Esta tese apresenta a construção de um modelo de poços harmônicos biestáveis e sua aplicação na determinação de tempos de tunelamento eletrônico em sistemas macro- moleculares biológicos. No modelo proposto, o termo de potencial é escrito de modo que exista uma interação entre nı́veis de energia ressonantes dentro de poços distintos, induzindo a transferência de um elétron entre os poços por meio de tunelamento quântico. Primeiramente, são analisadas configurações simétrica e assimétrica para a arquitetura dos poços. Uma vez determinada a função de energia potencial para os poços duplos, a álgebra oriunda da Mecânica Quântica Supersimétrica é utilizada para a determinação das autofunções e autovalores para cada poço harmônico isolado. Essas autofunções são então combinadas para descreverem a coexistência entre os estados de um sistema de dois nı́veis e o princı́pio variacional é utilizado para estimar os novos autovalores e os elementos de matriz de transferência. Em seguida, impõe-se o máximo da probabilidade de transferência entre os estados envolvidos e determina-se o tempo mı́nimo para que ocorra o tunelamento. Para a configuração assimétrica, o direcionamento da transferência eletrônica é analisado por meio do princı́pio da incerteza de Heisenberg. Os resultados obtidos são estudados em unidades atômicas para diferentes frequências angulares para ambas as configurações propostas. Em seguida, a configuração assimétrica é utilizada para a determinação dos tempos de tunelamento em algumas etapas de processos de transferência de carga no sistema biológico.