DOI: https://doi.org/10.26089/NumMet.v18r325

К обоснованию рекроссинг-алгоритмов численного моделирования многоканальных электронных переходов в вырожденные состояния акцептора

Авторы

  • С.В. Феськов

Ключевые слова:

броуновское моделирование
рекроссинг-алгоритм
перенос электрона
донорно-акцепторные системы
неравновесные фотореакции

Аннотация

Рассмотрена задача о многоканальном переносе электрона с донорного фрагмента молекулярной системы в набор вырожденных состояний акцептора в модели Зусмана-Биксона-Йортнера. Получено выражение для вероятности перехода в каждое из акцепторных состояний из дельта-локализованного состояния на доноре с использованием метода функций Грина. Проанализирована корректность двух алгоритмов рекроссинг-моделирования путем сравнения ожидаемых частот перехода броуновской частицы в различные состояния продукта с рассчитанными значениями вероятностей. Проведено тестирование расчетных схем с использованием программного пакета QM2L.

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2017-07-28

Выпуск

Том 18 (2017): Выпуск 3.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Автор

С.В. Феськов

Волгоградский государственный университет,
Институт математики и информационных технологий
Университетский проспект, 100, 400062, Волгоград
• профессор

Библиографические ссылки

  1. R. A. Marcus and N. Sutin, “Electron Transfers in Chemistry and Biology,” Biochim. Biophys. Acta 811 (3), 265-322 (1985).
  2. J. Blumberger, “Recent Advances in the Theory and Molecular Simulation of Biological Electron Transfer Reactions,” Chem. Rev. 115 (20), 11191-11238 (2015).
  3. L. D. Zusman, “The Theory of Electron Transfer Reactions in Solvents with Two Characteristic Relaxation Times,” Chem. Phys. 119 (1), 51-61 (1988).
  4. M. Bixon and J. Jortner, “Electron Transfer - from Isolated Molecules to Biomolecules,” in Advances in Chemical Physics (Wiley, New York, 1999), Part 1, Vol. 106, pp. 35-202.
  5. S. V. Feskov, V. N. Ionkin, A. I. Ivanov, et al., “Solvent and Spectral Effects in the Ultrafast Charge Recombination Dynamics of Excited Donor-Acceptor Complexes,” J. Phys. Chem. A 112 (4), 594-601 (2008).
  6. V. N. Ionkin and A. I. Ivanov, “Independence of the Rate of the Hot Charge Recombination in Excited Donor-Acceptor Complexes from the Spectral Density of High-Frequency Vibrations,” Chem. Phys. 360 (1-3), 137-140 (2009).
  7. S. V. Feskov, A. O. Kichigina, and A. I. Ivanov, “Kinetics of Nonequilibrium Electron Transfer in Photoexcited Ruthenium(II)-Cobalt(III) Complexes,” J. Phys. Chem. A 115 (9), 1462-1471 (2011).
  8. A. E. Nazarov, V. Yu. Barykov, and A. I. Ivanov, “Effect of Intramolecular High-Frequency Vibrational Mode Excitation on Ultrafast Photoinduced Charge Transfer and Charge Recombination Kinetics,” J. Phys. Chem. B 120 (12), 3196-3205 (2016).
  9. R. G. Fedunov, S. V. Feskov, A. I. Ivanov, et al., “Effect of the Excitation Pulse Carrier Frequency on the Ultrafast Charge Recombination Dynamics of Donor-Acceptor Complexes: Stochastic Simulations and Experiments,” J. Chem. Phys. 121 (8), 3643-3656 (2004).
  10. V. Gladkikh, A. I. Burshtein, S. V. Feskov, et al., “Hot Recombination of Photogenerated Ion Pairs,” J. Chem. Phys. 2005. 123 (2005).
    doi 10.1063/1.2140279
  11. S. V. Feskov, A. I. Ivanov, and A. I. Burshtein, “Integral Encounter Theory of Strong Electron Transfer,” J. Chem. Phys. 122 (2005).
    doi 10.1063/1.1871935
  12. S. V. Feskov, “Brownian Simulation of Electron Transfer Dynamics,” Vychisl. Metody Programm. 10, 202-210 (2009).
  13. S. V. Bazlov, S. V. Feskov, and A. I. Ivanov, “Effectiveness of Charge Separation from the Long-Lived Second Excited State of Donors,” Khim. Fiz. 36 (3), 39-46 (2017) [Russ. J. Phys. Chem. B 11 (2), 242-248 (2017)].
  14. S. V. Feskov, “Sink-Algorithms for the Simulation of Electron Transfer Kinetics,” Vychisl. Metody Programm. 13, 471-478 (2012).
  15. A. F. Voter, “Introduction to the Kinetic Monte Carlo Method,” in Radiation Effects in Solids (Springer, Dordrecht, 2007), Vol. 235, pp. 1-23.
  16. A. E. Nazarov, R. G. Fedunov, A. I. Ivanov, “Principals of Simulation of Ultrafast Charge Transfer in Solution within the Multichannel Stochastic Point-Transition Model,” Comput. Phys. Commun. 210, 172-180 (2017).
  17. O. Nicolet and E. Vauthey, “Ultrafast Nonequilibrium Charge Recombination Dynamics of Excited Donor-Acceptor Complexes,” J. Phys. Chem. A 106 (23), 5553-5562 (2002).
  18. A. I. Ivanov and V. V. Potovoi, “Theory of Non-Thermal Electron Transfer,” Chem. Phys. 247 (2), 245-259 (1999).

Лицензия

Copyright (c) 2017 Вычислительные методы и программирование

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.