Синк-алгоритмы численного моделирования кинетики реакций переноса электрона

Авторы

  • С.В. Феськов

Ключевые слова:

перенос электрона
донорно-акцепторный комплекс
модель Зусмана
модель Йортнера-Биксона
динамический эффект растворителя

Аннотация

Предложены методы расчета функции Грина для систем уравнений двухуровневой модели Зусмана и многоканальной стохастической модели Йортнера-Биксона. На их основе разработаны алгоритмы численного моделирования кинетики реакций электронного переноса в донорно-акцепторных комплексах, помещенных в полярный растворитель. Проанализирована эффективность этих алгоритмов, сформулированы условия, при которых их использование дает преимущества перед разработанным ранее рекроссинг-алгоритмом. Проведено тестирование предложенных расчетных схем, показано соответствие получаемых численных результатов известным аналитическим решениям задач Зусмана и Йортнера-Биксона в частных случаях. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (проект 14.740.11.0374) и РФФИ (проект 11-03-00736а).

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2012-10-09

Выпуск

Том 13 (2012): Выпуск 3.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Автор

С.В. Феськов

Волгоградский государственный университет,
Физико-технический институт
Богданова, 32, 400062, Волгоград
• доцент

Библиографические ссылки

  1. Зусман Л.Д. К теории реакций электронного переноса в полярных растворителях // Теор. и экспер. химия. 1979. 15, № 3. 227-233.
  2. Zusman L.D. Outer-sphere electron transfer in polar solvents // Chem. Phys. 1980. 49, N 2. 295-304.
  3. Zusman L.D. The theory of electron transfer reactions in solvents with two characteristic relaxation times // Chem. Phys. 1988. 119, N 1. 51-61.
  4. Jortner J., Bixon M. Intramolecular vibrational excitations accompanying solvent-controlled electron transfer reactions // J. Chem. Phys. 1988. 88, N 1. 167-170.
  5. Ivanov A.I., Potovoi V.V. Theory of non-thermal electron transfer // Chem. Phys. 1999. 247, N 2. 245-259.
  6. Marcus R.A. On the theory of oxidation-reduction reactions involving electron transfer // J. Chem. Phys. 1956. 24, N 5. 966-978.
  7. Feskov S.V., Ionkin V.N., Ivanov A.I. Effect of high frequency modes and hot transitions on free energy gap dependence of charge recombination rate // J. Phys. Chem. A. 2006. 110, N 43. 11919-11925.
  8. Abate J., Whitt W. Numerical inversion of Laplace transforms of probability distributions // ORSA J. Comp. 1995. 7, N 1. 38-43.
  9. Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical recipes: the art of scientific computing. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 2007.
  10. Феськов С.В. Метод броуновского моделирования в задачах расчета динамики электронного переноса // Вычислительные методы и программирование. 2009. 10, № 2. 41-49.
  11. Feskov S.V., Kichigina A.O., Ivanov A.I. Kinetics of nonequilibrium electron transfer in photoexcited Ruthenium(II)-Cobalt(III) complexes // J. Phys. Chem. A. 2011. 115, N 9. 1462-1471.
  12. Feskov S.V., Gladkikh V., Burshtein A.I. Kinetics of non-thermal electron transfer controlled by the dynamic solvent effect // Chem. Phys. Lett. 2008. 458, N 1-3. 71-75.
  13. Feskov S.V., Burshtein A.I. Double-channel photoionization followed by geminate charge recombination/separation // J. Phys. Chem. A. 2009. 113, N 48. 13528-13540.
  14. Maroncelli M., Kumar V.P., Papazyan A. A simple interpretation of polar solvation dynamics // J. Phys. Chem. 1993. 97, N 1. 13-17.
  15. Kuznetsov A.M. Charge transfer in physics, chemistry and biology. Amsterdam: Gordon &; Breach, 1995.
  16. Calef D.F., Wolynes P.G. Classical solvent dynamics and electron transfer. 1. Continuum theory // J. Phys. Chem. 1983. 87, N 18. 3387-3400.
  17. Zusman L.D. Dynamical solvent effects in electron transfer reactions // Zeit. Phys. Chem. 1994. 186, N 1. 1-29.