Химическая физика. Рубрика в журнале - Математическая физика и компьютерное моделирование
AB INITIO расчет поверхности потенциальной энергии водородной связи димера воды
Статья научная
Проведен квантово-химический неэмпирический расчет профиля поверхности потенци- альной энергии водородной связи молекулы димера воды, находящейся в основном и возбуж- денных состояниях, с помощью метода Хартри - Фока с использованием базисных наборов STO-3G, 6-31G*, 6-31++G**. Показано, что во всех выбранных методах ab initio существует минимум потенциала, соответствующий основному состоянию молекулы димера воды. Пока- зано, что для димера в возбужденном состоянии существует два минимума потенциала водо- родной связи, разделенных переходным состоянием.
Бесплатно
Активная среда спекающейся пленки конденсата метана с хлором при гелиевых температурах
Статья научная
Из газовой фазы на холодной подложке при гелиевых температурах приготавливалась амор- фная пленка конденсата с большими избыточными - энергией, конфигурационной энтропией и свободным объемом в виде вакансий и их агрегатов. Исследована температурная зависимость распада этого метастабильного состояния, которое названо активной средой. Наблюдалось спе- кание в колебательном режиме. Применялся структурно-чувствительный зонд - лазерный за- пуск фотохимической реакции, по протеканию которой можно судить об активности метаста- бильной среды.
Бесплатно
Влияние внешнего электрического поля на зонную структуру графеновой наноленты
Статья научная
В приближении времени релаксации учтено влияние тангенциальной компоненты внешне- го электрического поля на зонную структуру однослойной и многослойной углеродной нанолен- ты zig-zag-типа. Было показано, что изменением величины электрического поля можно регули- ровать ширину запрещенной зоны.
Бесплатно
Статья научная
Для исследования влияния динамических характеристик растворителя на кинетику разделения зарядов из второго синглетного возбужденного состояния и последующей рекомбинации в первое синглетное возбужденное и основное состояния производных Zn(II)-порфирина был выполнен ряд численных исследований в рамках обобщенного стохастического подхода. В анализе использовались динамические параметры раствора диметилформамида (DMF). Использование реалистичной модели, включающей до 10 высокочастотных мод, позволило получить количественный фитинг кинетики населенности состояния с разделенными зарядами производных Zn(II)-порфирина, ковалентно связанных с нафталинимидом, в растворе DMF. Полученная кривая населенности состояния с разделенными зарядами воспроизводит все экспериментально наблюдаемые особенности. Установлены закономерности влияния динамических характеристик растворителя на выход термализованных продуктов реакции.
Бесплатно
Статья научная
Из экспериментальных данных для серии донорно-акцепторных комплексов (гексаметил-бензол/тетрацианоэтилен, изодурен/тетрацианоэтилен и пентаметилбензол/тетрацианоэтилен) в ряде полярных растворителей (ацетонитрил, валеронитрил и октанонитрил) определены основные энергетические параметры рекомбинации зарядов: свободная энергия реакции, энергии реорганизации среды и внутримолекулярных колебательных степеней свободы. В рамках многоканальной стохастической модели выполнены расчеты кинетики рекомбинации зарядов в возбужденных донорно-акцепторных комплексах и исследовано влияние на нее диэлектрических и релаксационных характеристик растворителей.
Бесплатно
Влияние межмолекулярных взаимодействий в водных растворах солей на их способность к замерзанию
Статья научная
Показано, что малые концентрации ацетата натрия эффективно понижают температуру замерзания водных растворов в сравнении с аналогичными концентрациями хлорида аммония, натрия и кальция. Квантово-химическим методом ab-initio в базисе 6-31G (RHF) проведен анализ электронного строения комплексов солей с элементарными звеньями кластеров воды. Обнару- жены различия в энергетических параметрах, определяющих подвижность атомов водорода мо- лекул воды и стабильность натрхлоридных, ацетатных и формиатных комплексов. Предложена возможность практического применения малоконцентрированных водных растворов ацетата на- трия в строительной индустрии и технике, работающей при температуре до -10 C, а также при- менения разработанного аналитического подхода для прогнозирования новых веществ, понижа- ющих температуру замерзания воды
Бесплатно
Влияние распада реагентов и продуктов на кинетику горячего переноса электрона
Статья научная
В рамках стохастического подхода приведено исследование влияния внутримолекулярной колебательной релаксации реагентов и продуктов на кинетику переноса электрона в возбужденных донорно-акцепторных комплексах. Получено аналитическое выражение для вероятности горячего электронного перехода, учитывающее распад и реагентов, и продуктов. Показано, что внутримолекулярная колебательная релаксация может не только ускорять, но и тормозить рекомбинацию зарядов на неравновесной стадии.
Бесплатно
Влияние торсиального осциллятора на вероятность нетермического переноса электрона
Статья научная
Проведено исследование влияния торсиальной моды на динамику нетермического перено- са электрона с учетом отклонения от приближения Кондона. В рамках второго порядка нестаци- онарной теории возмущений по параметру электронной связи получено аналитическое выраже- ние для скорости нетермического переноса электрона в возбужденных донорно-акцепторных системах
Бесплатно
Статья научная
Рассчитана динамика сигнала нестационарного поглощения, измеряемого по схеме воз- буждение - зондирование, а также динамика населенности состояния с переносом заряда для донорно-акцепторного комплекса в полярном растворителе. Исследовано влияние энергии ре- организации и свободной энергии реакции перехода электрона из состояния с переносом заряда в верхнее возбужденное состояние на скорость затухания сигнала нестационарного поглощения. Для модели среды с одной релаксационной модой показано, что вариация несущей частоты импульса возбуждения не влияет на динамику сигнала нестационарного поглощения при суще- ственном влиянии на динамику населенности.
Бесплатно
Временная эволюция фазовой плотности ансамбля ионов, удерживаемого ловушкой Пауля
Статья научная
В работе получены аналитические выражения, описывающие динамику фазовой плотности ансамбля ионов, удерживаемого цилиндрической гиперболической ловушкой (Paul trap).
Бесплатно
Статья научная
При фотохлорировании метана в твердофазной структурно-неравновесной смеси, приготовленной из газовой фазы при гелиевых температурах, благодаря явлению колебаний спекания квантовый выход расхода хлора на низкотемпературном пределе снижался вплоть до уровня аппаратного нуля, а эффективная энергия активации в аррениусовской области увеличивалась. При фотобромировании этилена в условиях распада неравновесности и комплексообразования квантовый выход расхода брома на атермическом участке возрастал, а энергия активации в аррениусовской области убывала. Исследование проведено оптическим методом.
Бесплатно
ИК-спектр амида b-пиридинкарбоновой кислоты
Статья научная
В данной работе приведены результаты измерений ИК-спектра амида b-пиридинкарбоновой кислоты, выполнено сопоставление спектра поглощения пиридина и амида b-пиридинкарбоновой кислоты, проанализированы различия в ИК-спектрах пиридина и амида b-пиридинкарбоновой кислоты.
Бесплатно
Изменения спектра поглощения никотинамида в водном растворе
Статья научная
Рассматривается влияние растворителя на спектр поглощения никотинамида. Спектр погло- щения вычисляется полуэмпирическими методами. Представлены результаты для никотинамида в вакууме и водном растворе. Результаты для раствора с различной концентрацией сравнивают- ся с доступными экспериментальными данными. Изменения спектра поглощения никотинамида связываются со структурными особенностями молекулы.
Бесплатно
Статья научная
С помощью эффектов химической поляризации ядер и спектроскопии ядерного магнитного резонанса установлены комплексы переносов заряда при фотохимических реакциях хинонов с аминами и получены их термодинамические характеристики. Исследован механизм фотореакции и элементарный акт переноса электрона с образованием ион-радикальных пар.
Бесплатно
Статья научная
Методом флеш-фотолиза были зарегистрированы триплетные эксимеры и эксиплексы хинонов с кислородосодержащими соединениями. Показана основополагающая роль эксимеров как предшественников анион-радикала хинона и получены их кинетические характеристики.
Бесплатно
К вопросу об описании эволюции двухуровневой системы, взаимодействующей со средой
Статья научная
Исследуются возможности модификаций стохастических уравнений теории Зусмана с целью учета квантовых когерентных эффектов. На основе представлений теории нечетких квантовых измерений выведена система уравнений, описывающая переходы в двухуровневой системе, взаимодействующей со средой с учетом когерентной динамики.
Бесплатно
Статья научная
Модель молекулярного кластера в форме расширенной элементарной ячейки и полуэмпирическая расчетная схема MNDO-PM/3 применены к расчету зарядового распределения и энергетического спектра электронов в ионных кубических кристаллах на примере MgO, MgS и CdO с дефектами типа вакансии анион-катионной пары (на поверхности и в объеме), дополнительной ионной пары на поверхности и замещения поверхностного атома металла. Обсуждены особенности состояний, возникающие в спектре идеального кристалла, обусловленные валентными орбиталями атомов дефекта (или примыкающих к ним атомов в случае введения вакансии).
Бесплатно
Статья научная
В работе изложен эффективный метод моделирования эволюции открытых квантовых систем. Развитая методика численных расчетов применена к моделированию распада когерентного состояния квантового гармонического осциллятора под действием внешнего окружения. Проведено сравнение численного моделирования динамики с аналитическим решением. Обсуждаются применимость данного подхода к расчету динамики двухуровневой системы.
Бесплатно
Статья научная
Приготовлена двухкомпонентная стеклообразная пленка из этилена и хлора (4 : 1). Исходное состояние пленки отличается наличием предразрушительных механических напряжений. При фотолизе реакционной смеси наблюдалась эксплозивная кинетика, которая сменялась на стационарную после процедуры глубокого термического отжига. Дается объяснение явлению - в процессе самоорганизации выделяется фаза комплексов. Формируется каркас из комплексов, способствующий эффективной релаксации механических напряжений. Предложен алгоритм модели и результаты машинного моделирования структуры с примесными молекулами, не имеющей механических напряжений. Предсказания модели согласуются с результатами натурного эксперимента.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследовано внутримолекулярное разделение зарядов из второго синглетного возбужденного состояния в производных Zn-порфиринах и последующая рекомбинация зарядов в первое синглетное возбужденное состояние. В рамках рассматриваемой модели изучено влияние энергии реорганизации среды и динамических свойств растворителя на выход продуктов. Моделирование кинетики населенности состояния с разделенными зарядами позволяет воспроизвести экспериментально наблюдаемые особенности кинетики в производных Zn-порфиринах.
Бесплатно
