TrEsp –заряды: чувствительность к изменению ядерной геометрии и формальная применимость метода уравнивания электроотрицательности

Хохлов, Д.В.

Автор: Хохлов Даниил Витальевич
Сборник: Материалы Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2015»
Редакторы: Андреев А.И., Андриянов Андрей Владимирович, Антипов Евгений Александрович
Тезисы
Глава в коллективной монографии
Год издания: 2015
Издательство: ООО "МАКС Пресс"
Местоположение издательства: Москва
Аннотация: Точное описание электронно-возбужденных состояний крупных систем, таких как фотосинтетические антенны или иные белковые комплексы, невозможно в силу их размеров и требует использования приближенных методов. Одной из задач, требующих решения при моделировании электронных состояний таких комплексов, является описание взаимодействия между компонентами комплекса. Так, кулоновское взаимодействие между отдельными молекулами в комплексе можно представить как взаимодействие точечных зарядов, аппроксимирующих электростатический потенциал, между собой. Однако, основанная на этой идее и приобретающая все большую популярность схема расчета TrESP (transition charge from electrostatic potential [1]) не учитывает зависимость эффективных зарядов от координат атомов, что ограничивает их применение для моделирования динамических процессов.. Одна из задач данной работы — исследование чувствительности TrESP-зарядов к изменениям ядерной геометрии. С помощью численного дифференцирования были рассчитаны производные TrEsp-зарядов для пиррола и бутадиена – молекул, являющихся структурными фрагментами двух классов хромофоров, присутствующих в фотосинтетических комплексах, — порфиринов и каротиноидов, соответственно. Абсолютные значения соответствующих производных во внутренних координатах достигают нескольких ат. ед., что позволяет говорить о необходимости учета изменения зарядов при моделировании динамики. На примере вышеуказанных двух молекул была проверена применимость метода уравнивания электроотрицательности (electronegativity equilibration, далее УЭО) для расчета атомных зарядов [2,3]. Для 300 ядерных геометрий, полученных случайным малым смещением ядер относительно равновесной, были рассчитаны TrEsp-заряды, соответствующие различным матричным элементам молекулярного потенциала. Показано, что TrEsp-заряды, соответствующие одному и тому же матричному элементу молекулярного потенциала, в рамках использованной совокупности геометрий молекулы могут быть удовлетворительно описаны уравнениями метода УЭО при подходящем выборе атомных параметров JAA0 (мера отталкивания электронов) и χA0 (электроотрицательность изолированного атома). Эти параметры, однако, не имеют физического смысла для всех элементов матрицы потенциала кроме соответствующего основному состоянию, и оказываются неодинаковыми для структурно неэквивалентных атомов одного и того же элемента. Таким образом, данный метод оказывается формально применимым не только для основных состояний молекул, но нуждается в более глубоком обосновании. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 14-03-31548 и № 13-03-00621 ).
Добавил в систему: Хохлов Даниил Витальевич

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ФНКЦ РР
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ФНКЦ РР

TrEsp –заряды: чувствительность к изменению ядерной геометрии и формальная применимость метода уравнивания электроотрицательноститезисы доклада

Прикрепленные файлы