A partir del descubrimiento de la conductividad metálica de poliacetileno dopado, los polímeros pi-conjugados han recibido atención constante , hasta la fecha han sido sintetizados una gran cantidad de los mismos. El estudio de polímeros pi-conjugados con banda prohibida pequeña (menor de 2 eV) representa una de las ramas de investigacion más importantes en el campo de polimeros pi-conjugados debido a que presentan propiedades ópticas no lineales y poseen una alta conductividad intrínseca. Hasta esto momento todos los cálculos teoricos de polimeros pi-conjugados se efectúan utilizando el formalismo Hartree-Fock (HF) o DFT restringido. Sin embargo, si el polímero tiene una contribución de estructura tipo quinona el estado basal tendrá un carácter biradicálico parcial y los métodos restringidos son inadecuados para su correcta descripción. Para describir correctamente el estado basal de estos sistemas es necesario utilizar métodos multireferenciados tales como SCF multiconfiguracional (CASSCF). Sin embargo, el método CASSCF y otros métodos similares son computacionalmente muy demandantes para ser aplicados a moléculas tan grandes como los polímeros pi-conjugados. Tomando en cuenta el hecho de que DFT con simetría rota tiene cierto carácter multiconfiguracional, nosotros hemos demostrado que el método DFT de simetría rota describe correctamente estados bipolarónicos en politiofenos que son esencialmente biradicálicos. El principal objetivo del proyecto es estudiar la naturaleza de los estados basales de diversos polimeros pi-conjugados con banda prohibida pequeña utilizando metodos de DFT de simetria rota. Cuando el tamaño del sistema lo permita, se realizaran calculos tanto con el mètodo CASSCF como con el metodo DFT con simetrìa rota. En base a esta comparacion y con el conocimiento obtenido se busca proponer un modelo para la prediccion precisa del ancho de banda prohibida en polimeros pi-conjugados con banda prohibida pequeña. Se planea hacer un estudio comparativo de politiofeno (un polimero tipico con estado basal aromatico) y poliisotionafteno (un polimero pi-conjugado tipico con estado basal esencialmente biradicalico), buscando reproducir correctamente el ancho de banda prohibida usando metodos a pimeros principios multireferenciados. El siguiente paso sera el estudio de polimeros recien sintetizados con bandas prohibidas pequeñas determinadas experimentalmente; Se establecera la naturaleza de los estados basales de los polimeros utilizando metodos multireferenciados. Como parte final del proyecto se planea aportar un modelo confiable para la determinacion de la banda prohibida y del estado basal de polimeros pi-conjugados basado en la teoria de los funcionales de la densidad de simetria rota y CASSCF.

El proyecto pretende contribuir de una manera decisiva al conocimiento fundamental de la estructura electronica de polimeros con banda prohibida pequeña, cuyo estado basal no puede ser descrito en terminos de la teoria de Hartree-Fock o DFT resringidas, para establecer la relacion estructura-propiedades para esta clase de polimeros con la finalidad de lograr diseñar polimeros pi-conjugados con banda prohibida pequeña