Studio di un approccio per simulazioni BSE tempo dipendenti

Mentre le proprietà molecolari relative allo stato fondamentale (es. geometria della molecola, momenti di dipolo) possono essere calcolate in maniera accurata tramite approcci basati sulla teoria del funzionale della densità (DFT), proprietà che coinvolgono eccitazioni elettroniche (es. spettro di assorbimento ottico) richiedono approcci più complessi come quelli basati sulla teoria delle perturbazioni a molti corpi. In tal caso, il metodo BSE, che prende il nome dall’equazione di Bethe-Salpeter usata per descrivere le eccitazioni elettroniche, è lo standard di riferimento per calcoli accurati. Recentemente il nostro gruppo ha sviluppato un metodo per eseguire simulazioni BSE tempo dipendenti in maniera da seguire la dinamica di un’eccitazione elettronica. Tale metodo è stato implementato nel pacchetto software Quantum-Espresso. Il lavoro di tesi riguarderà due ulteriori sviluppi di tale metodo. Per prima cosa verrà implementato il propagatore di Runge-Kutta al posto di quello di Stoermer-Verlet in maniera da poter usare time steps più lunghi. Poi verrà implementato lo studio del momento di dipolo in dipendenza dal tempo per uno stato elettronico iniziale eccitato corrispondente allo stato fondamentale in presenza di un campo elettrico omogeneo. La simulazione avverrà per campo elettrico nullo. La trasformata di Fourier della funzione dipolo permetterà di calcolare lo spettro di assorbimento ottico della molecola includendo anche termini non lineari. Lo/a studente/essa testerà l’approccio su una o più piccole molecole come CO o H20.