Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

A computational study of Compton profiles of water - methanol solutions

Show simple item record

dc.date.accessioned 2010-11-25T11:55:46Z und
dc.date.accessioned 2017-11-06T11:19:17Z
dc.date.available 2010-11-25T11:55:46Z und
dc.date.available 2017-11-06T11:19:17Z
dc.date.issued 2008-01-04
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/21013
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.title A computational study of Compton profiles of water - methanol solutions en
ethesis.discipline Theoretical Physics en
ethesis.discipline Teoreettinen fysiikka fi
ethesis.discipline Teoretisk fysik sv
ethesis.discipline.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/C29de80f-21cd-424a-b706-b564d642b058
ethesis.department.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/96bedd5d-c69f-4a49-bba7-44112e51da59
ethesis.department Institutionen för fysikaliska vetenskaper sv
ethesis.department Department of Physical Sciences en
ethesis.department Fysikaalisten tieteiden laitos fi
ethesis.faculty Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten sv
ethesis.faculty Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta fi
ethesis.faculty Faculty of Science en
ethesis.faculty.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/8d59209f-6614-4edd-9744-1ebdaf1d13ca
ethesis.university.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97
ethesis.university Helsingfors universitet sv
ethesis.university University of Helsinki en
ethesis.university Helsingin yliopisto fi
dct.creator Lehtola, Jussi
dct.issued 2008
dct.language.ISO639-2 eng
dct.abstract The molecular level structure of mixtures of water and alcohols is very complicated and has been under intense research in the recent past. Both experimental and computational methods have been used in the studies. One method for studying the intra- and intermolecular bindings in the mixtures is the use of the so called difference Compton profiles, which are a way to obtain information about changes in the electron wave functions. In the process of Compton scattering a photon scatters inelastically from an electron. The Compton profile that is obtained from the electron wave functions is directly proportional to the probability of photon scattering at a given energy to a given solid angle. In this work we develop a method to compute Compton profiles numerically for mixtures of liquids. In order to obtain the electronic wave functions necessary to calculate the Compton profiles we need some statistical information about atomic coordinates. Acquiring this using ab-initio molecular dynamics is beyond our computational capabilities and therefore we use classical molecular dynamics to model the movement of atoms in the mixture. We discuss the validity of the chosen method in view of the results obtained from the simulations. There are some difficulties in using classical molecular dynamics for the quantum mechanical calculations, but these can possibly be overcome by parameter tuning. According to the calculations clear differences can be seen in the Compton profiles of different mixtures. This prediction needs to be tested in experiments in order to find out whether the approximations made are valid. en
dct.abstract Veden ja alkoholien liuosten molekyylitason rakennetta on tutkittu viime aikoina tarmokkaasti sekä kokeellisin että laskennallisin menetelmin. Eräs menetelmä molekyylien välisten ja sisäisten sidosten tutkimiseen on niin sanottujen Compton-profiilien tarkastelu. Compton-profiileista saadaan tietoa sidosten aiheuttamista elektroniaaltofunktioiden muutoksista. Compton-sironnassa fotoni siroaa kimmottomasti elektronista. Compton-profiili, joka saadaan laskettua elektroniaaltofunktioden avulla, on suoraan verrannollinen sirontatodennäköisyyteen tietyllä energialla tiettyyn avaruuskulmaan. Tässä opinnäytetyössä kehitämme menetelmän laskea liuosten Compton-profiileja numeerisesti. Elektroniaaltofunktioiden määrittämiseksi vaaditaan tilastotietoa atomipaikoista, jonka saaminen ab-initio -menetelmillä on laskennallisesti liian raskasta. Tästä syystä käytämme klassista molekyylidynamiikkaa atomien liikkeen mallintamiseen. Tarkastelemme käyttämämme menetelmän pätevyyttä simulaatiotulosten avulla. Klassisen molekyylidynamiikan käyttö aiheuttaa erinäisiä ongelmia, jotka antavat aihetta kyseenalaistaa simulaation fysikaalista edustavuutta, mutta nämä voitaneen kiertää simulaatioparametrien säädöllä. Simulaatiotulokset paljastavat selviä eroja eri liuosten Compton-profiileissa. Tämä teoreettinen ennuste täytyy vahvistaa kokeellisesti, jotta saamme selvyyden onko käytetty laskemismenetelmä luotettava. fi
dct.language en
ethesis.language.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/eng
ethesis.language English en
ethesis.language englanti fi
ethesis.language engelska sv
ethesis.supervisor Hakala, Mikko
ethesis.thesistype pro gradu-avhandlingar sv
ethesis.thesistype pro gradu -tutkielmat fi
ethesis.thesistype master's thesis en
ethesis.thesistype.URI http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis
dct.identifier.urn URN:NBN:fi-fe200801301054
dc.type.dcmitype Text
dct.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dct.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dct.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi

Files in this item

Files Size Format View
acomputa.pdf 3.976Mb PDF

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record