Resumo: Neste trabalho foram resolvidos, através de Equação de Schrödinger independente do tempo, os potenciais biestáveis do Poço Duplo Quadrado Unidimensional Simétrico (PDQUS) e do Poço Duplo Assimétrico (PDQUA), concentrando neste último grande parte do estudo. Como todo PDQUS é ressonante por definição, é possível então estimar o tempo de tunelamento através da Fórmula de Rabi. O mesmo não acontece com PDQUA, pois nem todo poço duplo assimétrico é ressonante. Foi necessário então, encontrar barreiras de potencial e distância entre os poços que permitiram a ressonância, pois a probabilidade de tunelamento é muito maior que aquelas dos casos onde não há ressonância. Além do tempo de tunelamento, o tempo de transição eletrônica também é estimado, com o objetivo de propor um modelo de transferência eletrônica (TE). Uma possível aplicação para tal modelo está relacionada a sistemas biológicos ocorrendo por tunelamento e por transição, utilizando o PDQUA. Com base na TE em bactérias fotossintéticas, pôde-se obter informações estruturais, como: as distâncias e energias envolvidas no processo, que foram essenciais para os exemplos numéricos tratados nesse trabalho. / Abstract: In this work were resolved, by Schrödinger equation independent of time, the bistable potential of the One Dimensional Symmetric Double Square Well (PDQUS) and Asymmetric Double Well (PDQUA), concentrating largely in the latter study. As all PDQUS is resonant by definition, it is possible then estimate the time of tunneling through the Rabi formula. This not happens with PDQUA, because not all asymmetric double well is resonant. It was necessary then, to find potential barriers and distance between wells that allowed the resonance because the tunneling probability is much higher than those cases where there is no resonance. Besides the time of tunneling, the electronic transition time is also estimated, with the objective of proposing a model of electron transfer (TE). One possible application for such a model is related to biological systems occuring by tunneling and transition, using the PDQUA. Based on the TE in photosynthetic bacteria, could be obtained structural information, such as distances and energies involved in the process, which were essential for the numerical examples treated in this work. / Orientador: Elso Drigo Filho / Coorientador: Regina Maria Ricotta / Banca: Antônio Vidiella Barranco / Banca: Jorge Chaine / Mestre

Orientador: Vitor Barbanti Pereira Leite / Banca: Fernando Luis Barroso da Silva / Banca: Luis Carlos Gomide de Freitas / Banca: Paulo César de Andrade / Banca: Elso Drigo Filho / Resumo: Neste trabalho é investigada a influência de ambientes complexos na dinâmica de reações de transferência de elétrons. O principal objetivo é demonstrar a ocorrência de fenômenos de intermitência em processos de transferência de elétrons. Entender como estes fenômenos são governados pela ação do solvente e caracterizar a dependência da temperatura, também são parte do propósito deste trabalho. O ambiente polar, no qual ocorre a reação, é tratado de modo simples, seguindo o modelo de Onuchic-Wolynes, e é representado por uma única camada de dipolos em torno da cavidade de carga. O método utilizado para realizar este estudo é através de simulação computacional de Monte Carlo. A dinâmica de solvente é estudada observando-se as razões entre os momentos dos tempos de primeira passagem (first passage time) dos eventos de transferência de elétrons, definido como Rn. Primeiramente é feita uma análise do modelo teórico em que o sistema é caracterizado analiticamente através de parâmetros termodinâmicos. Posteriormente os resultados computacionais são analisados e mostram concordância com a teoria. O sistema apresenta três regiões de temperatura, nas quais, o comportamento cinético da reação se alterna em exponencial, não exponencial e novamente exponencial. / Abstract: In this work, we have investigated the influence of complex environments on electron transfer reaction dynamics. The main objective in this work is to show the occurrence of intermittence phenomenon on electron transfer reactions. The understanding on how these phenomenons are governed by solvent and the temperature dependence characterization, are also addressed. The polar environment, in which the reaction takes place, is treated in a simple way, following the Onuchic-Wolynes model, and it is represented by a single shell of dipoles around a charge cavity. This study is performed using Monte Carlo simulation method. The solvent dynamic is studied by the observation of the ratios of the first passage time of electron transfer events, defined as Rn. Firstly, it is performed the analysis of the theoretical model in which the system is characterized, analytically, by thermodynamics parameters. Next the computational results are analyzed and it shows agreement with the theory. The system exhibits three temperature regimes, in which, the kinetic behavior of the reaction is changed from exponential, to nonexponential and again to exponential. / Doutor