Optical and transport properties of complex molecular systems

Abstract

Esta Tesis presenta el estudio de las propiedades ópticas y de transporte de sistemas de baja dimensionalidad a través de modelos de enlace fuerte. Nuestro trabajo se centra en dos tipos de sistemas: agregados moleculares lineales y moléculas de ADN.En los Capítulos 2, 3 y 4 se estudian las propiedades de localización de un Hamiltoniano de Frenkel desordenado unidimensional. El desorden se introduce en las energías de sitio y es correlacionado de largo alcance. Para correlaciones fuertes, se evidencia una transición de Anderson en el centro de la banda. El efecto de dichas correlaciones sobre los espectros de absorción de agregados lineales es la aparición de un patrón periódico que es atribuido a la cuantización de Stark-Wannier. Se comprueba que dicha periodicidad está relacionada con el decaimiento fluorescente de excitones.El Capítulo 5 analiza las propiedades de localización de un modelo en escalera de ADN usando los exponentes de Lyapunov y Landauer. Se demuestra que las correlaciones intrínsecas al ADN no justifican la aparición de estados extendidos en este sistema. Así, resultan de poca relevancia para la localización de los estados, al contrario de lo que sucede con las integrales de intercambio del Hamiltoniano.El Capítulo 6 muestra cómo la caracterización del espectro de absorción de homopolímeros de ADN puede contribuir a la descripción de los parámetros efectivos de su Hamiltoniano. Consideramos también posibles efectos del desorden y de la geometría helicoidal del ADN e introducimos una propuesta experimental, señalando las dificultades a tener en cuenta.El Capítulo 7 propone un formalismo teórico de transporte incoherente que describe las curvas I-V observadas experimentalmente. El Capítulo 8 se dedica al estudio de transporte coherente en presencia de campos eléctricos en el modelo no lineal de Peyrard-Bishop-Holstein. Así, se demuestra que pueden aparecer corrientes alternas en el rango de los terahercios