Una aplicaci´on ideal del m´etodo CTMC es para colisiones que implican blan- cos excitados. Estos procesos est´an bien descriptos cl´asicamente y los m´etodos b´asicos de expansi´on muestran aplicabilidad limitada debido al tama˜no de bases involucradas para describir los estados excitados. Los primeros trabajos en con-
2.4. CTMC
siderar colisiones at´omicas Rydberg, que incluyen captura electr´onica a estados selectivos, ionizaci´on y campos el´ectricos fueron realizados por Olson[44–46]. Pos-
teriomente y en la actualidad, hay un resurgimiento en trabajos sobre colisiones at´omicas Rydberg debido a la nueva t´ecnica experimental de campos cruzados que permiten la producci´on de ´atomos con orientaciones y excentricidades espaciales espec´ıficas[47].
Para los procesos de colisi´on de iones con iones hidrogenoides, se debe tener cuidado al aplicar el m´etodo CTMC s´olo para cargas de proyectiles ZP ≥ ZT porque luego de la inicializaci´on de la ´orbita de un electr´on activo a una dada energ´ıa, no hay ninguna restricci´on cl´asica en la energ´ıa orbital del electr´on cap- turado. Para un ion de bajo estado de carga colisionando con un ion altamente cargado en su estado fundamental, se obtendr´a un resultado no f´ısico porque un electr´on capturado tender´a a conservar su energ´ıa de enlace inicial. Por lo tanto, se calcular´a por exceso la probabilidad, poco realista, de electrones en estados profundamente ligados al proyectil.
El estudio de colisiones con proyectiles de antimateria, como positrones y an- tiprotones, es un campo de r´apido crecimiento que est´a siendo impulsado por los avances experimentales recientes. Tales procesos de dispersi´on son de inter´es b´asico y contribuyen a una mejor comprensi´on de las colisiones de la materia con ´atomos. Estudios antimateria-´atomos resaltan las diferencias subyacentes en la din´amica de la colisi´on, as´ı como en la dispersi´on total. En la aproximaci´on de Born, las secciones eficaces de ionizaci´on tienen una dependencia cuadr´atica con la carga del proyectil y son independientes de su masa. Por lo tanto, la compa- raci´on de las secciones eficaces de dispersi´on de electrones, positrones, protones y antiprotones por un blanco espec´ıfico da una indicaci´on directa de correcciones de orden superior a las teor´ıas de dispersi´on.
Los primeros trabajos basados en el m´etodo CTMC se concentraron en los espectros de electrones ionizados para proyectiles de antimateria realizados por Olson y Gay en 1988[48]. Trabajos posteriores se centraron en la dispersi´on angular
de los proyectiles durante colisiones de aniquilaci´on electr´onica, as´ı como la for- maci´on de positrones, en proporciones de las secciones eficaces de aniquilaci´on de electrones. Una revisi´on que compara varios resultados te´oricos y experimentales disponibles fue realizada por Schultz et al.[49].
2.4. CTMC
Un atributo importante del m´etodo CTMC es que incluye inherentemente el movimiento de las part´ıculas pesadas despu´es de la colisi´on. Una trayectoria en l´ınea recta por el proyectil no es f´ısicamente real, ni es el blanco obligado a permanecer fijo. El m´etodo CTMC permite computar f´acilmente las secciones eficaces diferenciales para la dispersi´on del proyectil o los momentos en retroceso del blanco. Secciones eficaces para blancos en retroceso y la dispersi´on de proyectil fueron estudiados por Olson et al.[50] y Cocke et al.[51].
El campo de la espectroscop´ıa de momento de iones en retroceso se est´a expan- diendo r´apidamente y el m´etodo te´orico CTMC ha sabido interpretar y compren- der los resultados experimentales debido a que el m´etodo proporciona inherente- mente una descripci´on cinem´atica completa de los productos de colisi´on. Para los sistemas estudiados experimentalmente, principalmente blancos de He, es necesa- rio que el m´etodo te´orico sea capaz de describir todos los electrones removidos y las part´ıculas pesadas despu´es de la colisi´on. Por ejemplo, ha sido posible observar el retroceso del n´ucleo del blanco en las reacciones de captura electr´onica, que es debido a la conservaci´on del momento cuando el electr´on activo se transfiere desde el blanco al proyectil[52]. M´etodos te´oricos se est´an probando con el reciente
desarrollo de las trampas magneto-´opticas (MOT) para blancos at´omicos conge- lados de metales alcalinos que proporcionan informaci´on para realizar estudios de iones en retroceso[53].
El m´etodo CTMC permite medir el momento de todos los productos involucra- dos en la colisi´on. En este sentido, las observaciones experimentales proporcionan una prueba severa a los m´etodos te´oricos, ya que todas interacciones deben ser incluidas en los c´alculos. El m´etodo CTMC incluye todas las interacciones con el n´ucleo de proyectil, el blanco y los electrones. As´ı, es posible calcular secciones eficaces totalmente diferenciales. Es interesante que los c´alculos de las secciones eficaces triplemente diferenciales utilizando el m´etodo CTMC comparan muy fa- vorablemente con el sofisticado m´etodo de onda distorsionada al continuo[54].
La t´ecnica CTMC permite incorporan electrones tanto al proyectil como a los centros nucleares. Se incluyen todas las interacciones entre los centros. La ´unica interacci´on que necesita ser aproximada son las interacciones electr´on–electr´on en un centro dado. En este caso, par´ametros de apantallamiento derivados de c´alculos Hartree-Fock se emplean para eliminar la autoionizaci´on no–f´ısica. Dentro de los
2.5. CTMC
modelos de muchos electrones, se toman todas las interacciones electr´on–n´ucleos sobre la din´amica de las colisiones[55,56]. Adem´as, es posible realizar estudios de
ionizaci´on desde el proyectil[57].