Феськов С.В. Численное моделирование многостадийных бимолекулярных фотореакций в жидкости: алгоритмы и программные средства
Рейтинг:
/ 0
- Подробности
- Просмотров: 583
https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2021.1.4
Сергей Владимирович Феськов
Доктор физико-математических наук,
профессор кафедры информационных систем и компьютерного моделирования,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
https://orcid.org/0000-0001-5020-8211
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Аннотация. В работе рассмотрены инструменты численного моделирования многостадийных бимолекулярных фотореакций, обусловленных диффузионной подвижностью молекул-реагентов в вязких растворах. Для описания этих процессов использован аппарат дифференциальной теории встреч (differential encounter theory, DET), расширенной для учета когерентной динамики отдельных степеней свободы (например, электронных спинов реаген-
тов и интермедиатов). Модель включает в себя диффузию реагентов в среде и многостадийные / многоканальные физико-химические процессы, протекающие как в отдельных молекулах, так и столкновительных комплексах. Предложены методы численного решения модельных уравнений, связанные в расчетом эволюционных операторов. Подробно представлен алгоритм вычисления квантового пропагатора для матрицы плотности на основе расщепления Троттера. Разработан программный пакет, ориентированный на численное моделирование многостадийных фотореакций в рамках предложенных подходов. Представлена структура основных компонентов пакета, приведены примеры их использования для построения программной модели реакции. Проведено тестирование, показавшее соответствие численных результатов и точных решений модельных уравнений в частных случаях. На примере фотореакции с участием 9,10-диметилантрацена и 1,3-дицианобензола в растворе ацетонитрила показаны основные процедуры конфигурирования и численного исследования многостадийных бимолекулярных фотопроцессов. Показана важност учета когерентной эволюции электронных спинов реагентов на радикальной стадии реакции.
Ключевые слова: вычислительная химия, численные методы, программное обеспечение, расщепление Троттера, бимолекулярные реакции, фотохимия, когерентная динамика.
Произведение «Численное моделирование многостадийных бимолекулярных фотореакций в жидкости: алгоритмы и программные средства», созданное автором по имени Феськов С.В., публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Цитата: Математическая физика и компьютерное моделирование. Том 24 № 1 2021, с. 50-69
 v2021_1 Feskov.pdfURL: https://mp.jvolsu.com/index.php/ru/component/attachments/download/981 | 309 Скачивания |