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Tesi etd-10032003-121737


Tipo di tesi
Tesi di laurea vecchio ordinamento
Autore
Andreussi, Oliviero
Indirizzo email
olivieroandreussi@hotmail.com
URN
etd-10032003-121737
Titolo
Studio Teorico dei Tempi di Vita di Molecole in Prossimita' di Superfici Metalliche Theoretical Study of the Lifetimes of Excited States of a Molecule Close to a Metal Surface
Struttura
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Corso di studi
CHIMICA
Commissione
relatore Prof. Tomasi, Jacopo
Parole chiave
  • Polarizable Continuum Model
  • Random Phase Approximation
  • fluorescenza
  • nanoparticelle metalliche
  • aggregati metallici complessi
Data inizio appello
21/10/2003;
Disponibilità
parziale
Data di rilascio
2043-10-21
Riassunto analitico
In questo lavoro di tesi sono stati studiati, a livello quanto meccanico, i tempi di vita radiativi e non radiativi di stati eccitati di molecole interagenti con corpi metallici di forma arbitraria, eventualmente in presenza di un solvente. Le interazioni considerate, tanto con il metallo quanto con il solvente, se presente, e i loro effetti sulle proprieta' della molecola sono stati trattati con l'ausilio di metodi continui e, in particolare, attraverso il Polarizable Continuum Model (PCM). I tempi di vita oggetto dello studio sono stati ricavati sfruttando la teoria di risposta lineare, nell'ambito della Random Phase Approximation (RPA). Il lavoro teorico svolto, nel suo complesso, è stato quindi tradotto in un codice di calcolo, inserito in una delle più diffuse suite di programmi per lo studio di sistemi molecolari (Gaussian GDV).
Il modello implementato è stato applicato, inizialmente, allo studio delle proprieta' di fluorescenza di molecole di Lissamina legate a particelle sferiche di oro e i risultati, ottenuti per diversi valori del raggio dell'aggregato metallico, sono stati confrontati con dati sperimentali trovati in letteratura. Infine, sono stati studiati gli andamenti dei tempi di vita al variare dei principali parametri geometrici del sistema: forma della particella metallica, posizione, distanza e orientazione della molecola rispetto alla superficie del metallo.


[English Version]
The subject of this thesis is the theoretical study, at a quantum mechanical level, of the radiative and non radiative lifetimes of excited states of a molecule close to a metal surface, eventually in the presence of a solvent medium. The effects on molecular properties of the interaction with the metal specimen and the solvent are studied with the help of a continuum model, in particular we have used the Polarizable Continuum Model (PCM). The Linear Response Theory, in the framework of Random Phase Approximation (RPA), has been exploited for the calculation of the lifetimes. The whole theoretical work has been implemented in a development version of the Gaussian computational package.
We have applied our model to the calculation of fluorescence properties of a Lissamine molecule linked to a gold spherical nanoparticle; the results, obtained for different values of the sphere radius, have been compared to the experimental ones, reported in literature. Moreover, we have studied how the lifetimes change due to the variation of the main geometrical parameters of the system: the shape of the metal body, position, distance and orientation of the molecule with respect of the metal surface.
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