Estudo da parametrização de funcionais LRC aplicados a propriedades ópticas de carotenóides

Abstract

É conhecido que as energias de gap de sistemas moleculares calculadas através da resolução da equação de Kohn-Sham com funcionais convencionais da Teoria do funcional da Densidade são geralmente muito pequenas quando comparadas com os valores de gap obtidos experimentalmente. Esses erros indicam uma clara falha dos funcionais aproximados frequentemente usados na DFT e podem, muitas vezes, nos levar a interpretações erradas a respeito das propriedades ópticas de tais sistemas. Esse trabalho propõe uma nova metodologia de parametrização de funcionais que incluem diferentes correções de longo alcance, dedicadas às moléculas dos principais carotenóides presentes no óleo de Buriti. Esses funcionais contemplam 100% da troca exata de Hartree-Fock, um operador não local extremamente importante para uma descrição mais realista das energiasHOMO-LUMO e outras propriedades de estado excitado. O grupo de carotenóides estudado tem alto potencial de aplicação em dispositivos fotovoltaicos orgânicos, e tem sido intensamente explorado tanto do ponto de vista teórico quanto experimental. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

It is known that the energy gap of molecular systems calculated by solving theKohn-Sham equation with conventional of Density Functional Theory functional are usuallysmall compared to the values gap obtained experimentally. These errors indicate aclear failure of the approximate functional often used in DFT, and can often lead us tomisinterpretations regarding the optical properties of such systems. This work proposesa new methodology for functional parameterization that include long-range corrections,dedicated to the molecules of the main carotenoids present in Buriti Oil. Such functionalcontains 100 % of the exact Hartree-Fock exchange, a non-local operator extremely importantfor a realistic descriptionenergies of HOMO-LUMO and other properties of theexcited state. The group of carotenoids investigated has high potential for applicationin organic photovoltaic devices and has been extensively explored both theoretically andexperimentally.