Miembros permanentes

Proyectos de Cooperación Internacional en curso

• Interacción de iones pesados multicargados con medios complejos: moléculas y sólidos

Colaboración con otros Laboratorios

• Laboratoire de Dynamique des Ions, Atoms et Molécules

• Institute of Nuclear Research

• Fakultät für Physik

• Grupo de Colisiones Atómicas

• Grupo de Colisiones Atómicas

• Departamento de Física

Proyecto de Investigación en curso

• Estudio teórico-experimental de procesos de ionización en colisiones atómicas a energías intermedias

Temas de investigación

Dentro del vasto campo de investigación de las colisiones atómicas y moleculares, nuestro grupo propone el estudio de procesos de ionización por impacto de proyectiles livianos en un rango de energías intermedias. Se presta particular atención a los siguientes procesos:

1. Emisión electrónica con varios electrones activos (ionización múltiple, transferencia de carga con ionización, autoionización).
2. Comportamiento de las secciones eficaces multiplemente diferenciales en procesos de ionización simple.
3. Procesos de ionización por colisión de proyectiles neutros (captura electrónica al continuo de átomos neutros).

El tema de la emisión electrónica en colisiones atómicas ha sido extensamente estudiado en forma experimental y a través de modelos y aproximaciones teóricas [Stolterfoht, Dubois y Rivarola, 1997]. Tanto el descubrimiento de nuevos efectos [Sarkadi et al. 1989, Báder et al. 1997], como el análisis de estados finales de varios cuerpos [Barrachina et al. 2000], ó las nuevas técnicas experimentales asociadas con la detección del blanco residual y/o el proyectil [Mergel et al. 1997], no sólo son muestra de que todavía no se ha alcanzado una comprensión completa y precisa de los procesos de ionización, sino que se ha producido un renovado interés en su estudio.

La descripción de los procesos de ionización en el rango de energías intermedias requiere la utilización de modelos perturbativos más precisos que los desarrollados para altas energías. Además se debe realizar una muy cuidadosa descripción del estado final de varios cuerpos en interacción coulombiana mutua [Garibotti y Barrachina 1994]. Nuestro grupo está involucrado en el análisis de ambos aspectos del problema por medio de la utilización de teorías de onda distorsionada del continuo con estado inicial eikonal (CDW-EIS) [Fainstein et al. 1988] y de Monte Carlo con trayectorias clásicas (CTMC) [Fiol et al. 2000], con una adecuada modelización del estado multielectrónico inicial del blanco [Gulyás et al. 1995], de la dispersión del proyectil [Rodríguez y Barrachina 1998], y con una mejor descripción del estado final de varios cuerpos [Gasaneo et al. 1997].

Entre los trabajos más relevantes realizados por los miembros del grupo debemos citar los del Dr. P. Fainstein en la modelización de Onda Distorsionada del Continuo para el proceso de ionización [Fainstein et al. 1988], la Teoría de Interacción en el Estado Final para la formación de cúspides desarrollada por el Dr. Barrachina [Barrachina 1990, 1997, Macri y Barrachina 1998], la reciente modelización del estado final de tres partículas cargadas por medio de una única función hipergeométrica de varias variables, realizada por el Dr. Garibotti y colaboradores [Gasaneo et al. 1997], y la Teoría de Interacción Post-Colisional (con dependencia angular) en procesos de autoionización de Barrachina y Macek [1989]. Varios de estos trabajos han conseguido un alto factor de impacto por número de citas.

Formación de recursos humanos

1. Néstor R. Arista: Física de Colisiones Atómicas (1971). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: Víctor H. Ponce.
2. Elena Sevilla: Colisiones Atómicas a bajas energías (1972). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: Víctor H. Ponce.
3. Jorge L. Manzano: Transiciones inelásticas en colisiones a bajas energías (1973). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: Víctor H. Ponce.
4. Edit C. Goldberg: Excitación de capas internas en colisiones atómicas (1976). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: Víctor H. Ponce.
5. F. F. Grinstein: Sobre el uso de aproximantes racionales en el cálculo de secciones eficaces diferenciales de procesos de dispersión no relativistas (1976). Tesis Doctoral en Física, Director: C. R. Garibotti.
6. Víctor H. Ponce: Teoría de colisiones atómicas a bajas energías para el sistema protón átomo de hidrógeno (1977), Director: R. Piacentini.
7. Edit C.Goldberg: Descripción optimizada de estados electrónicos en colisiones atómicas asimétricas (1980). Tesis Doctoral en Física, Director: Víctor H. Ponce.
8. Raúl O. Barrachina: Aproximación de dispersión múltiple y efectos de apantallamiento en el proceso de captura al continuo (1982). Trabajo Especial de Licenciatura en Física, Director: Carlos R. Garibotti.
9. Mario M. Jakas: Movimiento de partículas atómicas correlacionadas en sólidos amorfos (1983), Director: V. H. Ponce.
10. Verónica Ganduglia Pirovano: Descripción dinámica de colisiones atómicas (1985). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: Víctor H. Ponce.
11. Raúl O. Barrachina: Efectos no lineales en la ecuación de Boltzmann (1985). Tesis Doctoral en Física, Director: Carlos R. Garibotti.
12. Damián Zanette: Resolución de la ecuación de Boltzmann extendida (1989). Tesis Doctoral en Física, Directores: C. R. Garibotti y R. O. Barrachina
13. María Luz Martiarena: Ecuación de Boltzmann para una mezcla de gases (1989). Tesis Doctoral en Física, Director: C. R. Garibotti,
14. Pablo D. Fainstein: Colisiones atómicas a altas energías (1989). Tesis Doctoral en Física, Director: Víctor H. Ponce.
15. Walter R. Cravero: Modelización del pasaje de un haz en un medio a partir de la teoría cinética extendida (1990). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: C. R. Garibotti.
16. Inés Samengo: Efectos post-colisionales en el proceso de autoionización (1993). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: R. O. Barrachina.
17. Pablo Macri: Resonancia de energía cero en colisiones atómicas (1994). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: R. O. Barrachina.
18. Walter R. Cravero: Emisión de electrones lentos en colisiones ion-átomo a energías intermedias y altas (1995). Tesis Doctoral en Física, Director: Dr. C. R. Garibotti
19. Juan Fiol: Teoría de Colisiones en presencia de potenciales de largo alcance (1996). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: R. O. Barrachina.
20. Inés Samengo: Estados del continuo en colisiones atómicas (1998). Tesis Doctoral en Física, Director: R. O. Barrachina
21. Gustavo Gasaneo: Funciones de onda del continuo para tres cuerpos (1998). Tesis Doctoral en Física, Director: Dr. C. R. Garibotti
22. Rubén Santos: Desarrollos perturbativos de la amplitud de colisión en presencia de potenciales de largo alcance.(1998). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Directores: R. O. Barrachina y C. Fosco.
23. Karina Caputi: Efectos postcolisionales en procesos de emisión Auger (1998). Trabajos Especiales de Licenciatura en Física, Director: R. O. Barrachina.
24. Flavio Colavecchia: Efectos de dos centros en emisión electrónica (1999). Tesis Doctoral en Física, Director: C. R. Garibotti
25. Juan Fiol: Estudio teórico-experimental de efectos postcolisionales en procesos de ionización (2000). Tesis Doctoral en Física, Directores: R. O. Barrachina y S. Suárez.
26. Miguel Sánchez: Estudio de las Secciones Eficaces Triple Diferenciales de Emisión Electrónica en Colisiones Ion - Atomo (2001). Tesis Doctoral en Física, Director: Dr. C. R. Garibotti, Co-Director: W.Cravero.

Publicaciones recientes (desde 2000)

1. L. Sarkadi, K. Tökési and R. O. Barrachina: Electron capture to the continuum induced by dipolar interaction, Journal of Physics B 33, 847 (2000).
2. J. Fiol and R. O. Barrachina: A classical interpretation of the off-shell Coulomb Transition matrix, Journal of Physics B 33, 2847 (2000).
3. R. O. Barrachina, J. Fiol, V. D. Rodríguez and P. Macri, Cusp formation and threshold effects in break-up collisions in "The Physics of Electronic and Atomic Collisions", edited by Y. Itikawa, K. Okuno, H. Tanaka, A. Yagishita, and M. Matsuzawa, 510 (American Institute of Physics, New York, 2000).
4. J. Fiol, C. Courbin, R. O. Barrachina and V. D. Rodríguez: : Classical description of threshold effects in ion-atom ionization collisions, Journal of Physics B 33, 5343 (2000)
5. V. D. Rodríguez and R. O. Barrachina: Thomas mechanism in electron capture to the continuum, Physical Review A 62, 062716 (2000).
6. M. D. Sanchez, W. R. Cravero and C. R. Garibotti: Internuclear potential effects on the triply differential cross section for ion-atom collisions, Physical Review A 61, 062709 (2000).
7. S. Suzuki, L. Gulyás, N. Shimakura, P. D. Fainstein and T. Shirai: Electron capture processes in collisions between Be^q+ ions and He atoms, Journal of Physics B 33, 3307 (2000).
8. P. D. Fainstein and V. D. Rodríguez: Mean recoil-ion and electron longitudinal momentum in He single ionization by proton and antiproton impact, Journal of Physics B 33, 4637 (2000).
9. M. E. Galassi, R. D. Rivarola, M. Beuve, G. H. Olivera and P. D. Fainstein: Theoretical calculation of single ionization in collisions between protons and low-Z molecules at intermediate and high energies, Physical Review A 62, 022701 (2000).
10. C. R. Garibotti, G. Gassaneo and F. D. Colavecchia: Analytic properties of three-body continuum Coulomb wave functions, Physical Review A 62, 022710 (2000).
11. F. D. Colavecchia, G. Gasaneo and C. R. Garibotti: Electron-ion correlation effects in ion-atom single ionization, Journal of Physics B 33, L467 (2000).
12. S. Otranto, C. R. Garibotti, F. D. Colavecchia and G. Gassaneo: Autoionizing states of He: Projectile-velocity-dependent lifetime, Physical Review A 63, 022713 (2001).
13. J. Fiol, V. D. Rodríguez and R. O. Barrachina: Electron Capture to the Continuum by Proton and Positron Impact, Journal of Physics B 34, 933 (2001).
14. P. D. Fainstein, R. Moshammer, M. Schultz, W. Schmitt, H. Kollmus, R. Mann, S. Hagmann and J. Ullrich: Low-Energy Electron Emission in Fast Au⁵³⁺-Atom Collisions, aceptado para su publicación en Physica Scripta.
15. S. Otranto, G. Gasaneo, F. D. Colavecchia and C. R. Garibotti: Two-dimensional approximate wave functions for the three body coulomb problem, aceptado para su publicación en Physical Review A.
16. J. Fiol, C. Courbin, V. D. Rodríguez and R. O. Barrachina: Zero-energy resonances in break-up collisions, aceptado para su publicación en Few-Body Systems.

Propuestas de Trabajo Especial de Licenciatura en Física para estudiantes del Instituto Balseiro

• Modelo de Monte Carlo para colisiones de ionización (Director: R. O. Barrachina) .
• Cinemática de tres cuerpos en colisiones de ionización (Director: R. O. Barrachina) .
• Distribución de momento de los fragmentos producidos en colisiones ión-átomo en el régimen no-perturbativo (Director: P. D. Fainstein ) .