Publicação
X-ray resonant Raman scattering Spectra simulation from first principles for Copper below the ionization threshold using high-performance computing
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Machado, Jorge | |
| dc.contributor.author | Baptista, Gonçalo Garcês Sobreira Rodrigues | |
| dc.date.accessioned | 2024-01-29T10:43:38Z | |
| dc.date.available | 2024-01-29T10:43:38Z | |
| dc.date.issued | 2023-11 | |
| dc.description.abstract | The work performed on this thesis comes as part of the effort to further understand the highly convoluted structure present on Copper’s x-ray emission spectra, where, as with many other transition metals, a skewness can be observed on the K𝛼1 and K𝛼2 x-ray transition lines. These lines originate due to the radiative relaxation of the atom’s electronic structure post-ionization of inner shell electrons. One of the possible explanations for the observed skewness are Copper’s radiative transitions originating from its satellite states. Throughout this thesis, a study will be performed for the satellite states formed by the excitation of the inner-shell electrons, where a photoexcitation process occurs, as opposed to the ionization process that is usually considered in x-ray calculations, and all the consecutive radiative decay possibilities. Multiple atomic structure calculations will be performed using the ab initio state-ofthe- art Multiconfiguration Dirac-Fock General Matrix Elements (MCDFGME) code for different excited states configurations. The obtained results can then be used in the analysis of experimental data obtained with a High-Precision Double Crystal Spectrometer (DCS), using a synchrotron x-ray source. Due to the complexity of the calculations, the process can become substantial in terms of computational power and time. Therefore, a parallelized calculation deploying code, employing a Message Passing Interface (MPI) protocol and High Performance Computing, will be written as to be able to perform similar but more complex calculations using a supercomputer, such as the one in the University of Évora (OBLIVION). | pt_PT |
| dc.description.abstract | O trabalho realizado nesta tese vem no âmbito do estudo da estrutura altamente convoluída que é observada no espetro de emissão de raios-x no caso do cobre. Como em muitos outros metais de transição, uma assimetria é observada nas linhas de transição de raios-x 𝐾𝛼1 e 𝐾𝛼2 . Estas emissões têm origem no relaxamento radiativo da estrutura eletrónica do átomo, que ocorre após um processo de ionização de camadas internas. As transições radiativas entre estados satélite são uma das possíveis explicações para a assimetria destas linhas. Ao longo da tese estudaram-se estados satélite formados por fotoexcitação, ao invés de ionização, de eletrões de camadas internas, bem como os decaimentos radiativos que seguem após a sua formação. Foram realizados múltiplos cálculos de estrutura atómica para diversos estados excitados do cobre, recorrendo-se ao MCDFGME, um código estado-da-arte que efetua cálculos a partir de primeiros princípios. Os resultados teóricos obtidos foram comparados com espetros experimentais obtidos com um DCS, um espectrómetro de alta-resolução, em linha de sincrotrão. Devido à complexidade dos cálculos efetuados e do elevado tempo computacional associado, desenvolveu-se um código de distribuição de cálculos em paralelo, através do uso de MPI e computação de alta performance, que poderá ser usado em sistemas de elevada capacidade computacional, tal como o supercomputador OBLIVION da Universidade de Évora. | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10362/162829 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | Radiative relaxation | pt_PT |
| dc.subject | x-ray transition lines | pt_PT |
| dc.subject | photoexcitation | pt_PT |
| dc.subject | MCDFGME | pt_PT |
| dc.subject | DCS | pt_PT |
| dc.subject | High Performance Computing | pt_PT |
| dc.title | X-ray resonant Raman scattering Spectra simulation from first principles for Copper below the ionization threshold using high-performance computing | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | MASTER IN PHYSICS ENGINEERING | pt_PT |