Interacción de largo alcance y desorden correlacionado en modelos de Frenkel desordenados

Resum

El trabajo desarrollado en la tesis tiene su origen en el estudio de los agregados moleculares y en particular en los agregados J, cuyas excitaciones vienen representadas por excitones de Frenkel, excitaciones colectivas que resultan de la deslocalización de la excitación sobre el agregado debido al acoplamiento dipolo-dipolo entre moléculas. Mediante el uso del análisis de escala, consistente en comparar el escalado con el tamaño N del sistema del espaciado de niveles AE y del desorden afectado por el efecto de estrechamiento por inercambio Oef, se estudian propiedades ópticas de excitones de Frenkel en sistemas desordenados como la anchura del espectro o el factor de mejora de la tasa de radiación. Se estudian los casos de desorden diagonal -en las energías de sitio, con o sin correlaciones- y no diagonal -en las posiciones de las moléculas que forman la red-, tanto en la aproximación de vecinos próximos como con interacción dipolar de largo alcance. Utilizando el mismo método del análisis de escala se estudia el carácter de localización de los autoestados en el borde de la banda exitónica. Se demuestra la existencia de estados extendidos así como de una transición de Anderson extendido-localizado en sistemas uni- y bidimensionales con interacción de largo alcance que decae con las distancia r en la forma r-u. Algunos trabajos previos mostraban la existencia de estados deslocalizados en sistemas con desorden diagonal correlacionado o con desorden no diagonal. En nuestro caso se muestra por primera vez que pueden existir estados extendidos con desorden diagonal no correlacionado siempre y cuando la interacción sea de largo alcance. Nuestras conclusiones contradicen la teoría de escala, desarrollada por Abrahams y colaboradores y comúnmente aceptada hasta la fecha, que conjetura que todos los estados en sistemas uni- y bidimensionales son localizados para cualquier grado de desorden. Nuestros resultados ayudan