Investigación

 

Electrostatic models of charged hydrogenic chains in a strong magnetic field

 

A. Escobar

 

Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior s/n Ciudad Universitaria, México, D.F., 04510, México.

 

Recibido el 20 de septiembre de 2010
Aceptado el 10 de febrero de 2011

 

Abstract

Simple one–dimensional electrostatic models of one–(two) electron molecular systems and H₂, in a strong magnetic field are proposed to estimate the binding–(ionization) energy of the corresponding ground states. The study is carried out in the range of mag netic fieds B = 10² – 10⁶ a.u. The models are inspired (and based) on the quasi one–dimensional form of the ground state electronic distribution function which is obtained by precise variational calculations in the Born–Oppenheimer approximation in a non–relativistic framework. It is shown that the models give, for all magnetic fields considered, a very good description of the binding–(ionization) energy of the one–electron molecular systems , being accurate in 2.5%, 5% and 5% respectively, and 15% for the two–electron systems (30% for H₂) as compared with the corresponding variational calculations.

Keywords: Hydrogenic chains; strong magnetic field; electrostatic models.

 

Resumen

Modelos electrostáticos unidimensionales simples de los sistemas moleculares de 1–(2) electrones y H₂, en campos magnéticos intensos son propuestos para estimar la energía de amarre–(ionización) del correspondiente estado base. El estudio se lleva a cabo en el rango de campos magnéticos B = 10² 10⁶ a.u. Los modelos estan inspirados (y basados) en la forma cuasi–unidimensional de la función de distribución electrónica, del estado base, que se obtiene mediante cálculos variacionales muy precisos realizados en la aproximación de Born–Oppenheimer en un tratamiento no relativista. Se muestra que los modelos brindan, para los campos magnéticos considerados, una muy buena aproximación a la energía de amarre–(ionización) de los sistemas moleculares de un electrón , con una precision relativa del 2.5%, 5% y 5% respectivamente, y con una precisión relativa del 15% para los sistemas moleculares de 2 electrones (30% para H₂) comparadas con los cálculos variacionales correspondientes.

Descriptores: Cadenas hidrogenoides; campos magnéticos intensos; modelos electrostáticos.

 

PACS: 31.15.Pf;31.10.+z;97.10.Ld

 

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Acknowledgments

I am grateful to A.VTurbiner and J.C.L.Vieyra for providing many remarkable insights on the subject of matter in strong magnetic fields and especially to JCLV for his constant interest in this work. AER was supported in part by a CONACyT grant for PhD studies (México).

 

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