Comprensión de los efectos anarmónicos en moléculas y cristales

Anarmónico se refiere al hecho de que la energía potencial de una molécula o cristal no tiene una forma armónica simple. En otras palabras, la energía potencial del sistema no puede describirse mediante un modelo de oscilador único y simple. En cambio, la energía potencial tiene una forma más compleja y no lineal que depende de los detalles específicos del sistema que se está estudiando. Los efectos anarmónicos pueden surgir de una variedad de fuentes, que incluyen: 1. Interacciones no lineales entre átomos o moléculas: Cuando las interacciones entre átomos o moléculas no son lineales (es decir, no son proporcionales a la fuerza aplicada), la energía potencial del sistema será anarmónica.
2. Efectos del campo cristalino: en materiales cristalinos, las fuerzas electrostáticas entre iones pueden provocar efectos anarmónicos en la energía potencial del sistema.
3. Efectos de túnel: en sistemas donde el túnel es importante (por ejemplo, en reacciones químicas), pueden surgir efectos anarmónicos de la naturaleza mecánica cuántica del proceso de túnel.
4. Fluctuaciones cuánticas: a bajas temperaturas, las fluctuaciones cuánticas pueden volverse significativas y provocar efectos anarmónicos en la energía potencial de un sistema. Los efectos anarmónicos pueden tener consecuencias importantes para el comportamiento de moléculas y cristales. Por ejemplo, pueden dar lugar a propiedades ópticas no lineales, como la generación de segundos armónicos, y también pueden afectar las relaciones de dispersión de fonones y la conductividad térmica de los materiales cristalinos.