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

Ключевые слова:

Keywords: Brownian simulation, recrossing-algorithm, electron transfer, donor-acceptor systems, nonequilibrium photoreactions

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.

Об авторе

С.В. Феськов,

Литература

  1. Marcus R.A., Sutin N. Electron transfers in chemistry and biology // Biochim. Biophys. Acta. 1985. 811, N 3. 265-322.
  2. Blumberger J. Recent advances in the theory and molecular simulation of biological electron transfer reactions // Chem. Rev. 2015. 115, N 20. 11191-11238.
  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. Bixon M., Jortner J. Electron transfer - from isolated molecules to biomolecules // Advances in Chemical Physics. Part 1, Vol. 106. Wiley: New York, 1999. 35-202.
  5. Feskov S.V., Ionkin V., Ivanov A.I., et al. Solvent and spectral effects in the ultrafast charge recombination dynamics of excited donor-acceptor complexes // J. Phys. Chem. A. 2008. 112, N 4. 594-601.
  6. Ionkin V.N., Ivanov A.I. Independence of the rate of the hot charge recombination in excited donor-acceptor complexes from the spectral density of high-frequency vibrations // Chem. Phys. 2009. 360, N 1-3. 137-140.
  7. 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.
  8. Nazarov A.E., Barykov V.Y., Ivanov A.I. Effect of intramolecular high-frequency vibrational mode excitation on ultrafast photoinduced charge transfer and charge recombination kinetics // J. Phys. Chem. B. 2016. 120, N 12. 3196-3205.
  9. Fedunov R.G., Feskov S.V., Ivanov A.I., 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. 2004. 121, N 8. 3643-3656.
  10. Gladkikh V., Burshtein A.I., Feskov S.V., et al. Hot recombination of photogenerated ion pairs // J. Chem. Phys. 2005. 123. doi 10.1063/1.2140279.
  11. Feskov S.V., Ivanov A.I., Burshtein A.I. Integral encounter theory of strong electron transfer // J. Chem. Phys. 2005. 122. doi: 10.1063/1.1871935
  12. Феськов С.В. Метод броуновского моделирования в задачах расчета динамики электронного переноса // Вычислительные методы и программирование. 2009. 10. 202-210.
  13. Базлов C.В., Феськов С.В., Иванов А.И. Эффективность разделения зарядов из долгоживущего второго возбужденного состояния донора // Химическая физика. 2017. 36, № 3. 39-46.
  14. Феськов С.В. Синк-алгоритмы численного моделирования кинетики реакций электронного переноса // Вычислительные методы и программирование. 2012. 13. 471-478.
  15. Voter A.F. Introduction to the kinetic Monte Carlo method // Radiation Effects in Solids. Vol. 235. Dordrecht: Springer, 2007. 1-23.
  16. Nazarov A.E., Fedunov R.G., Ivanov A.I. Principals of simulation of ultrafast charge transfer in solution within the multichannel stochastic point-transition model // Comput. Phys. Commun. 2017. 210. 172-180.
  17. Nicolet O., Vauthey E. Ultrafast nonequilibrium charge recombination dynamics of excited donor-acceptor comple-linebreak xes // J. Phys. Chem. A. 2002. 106, N 23. 5553-5562.
  18. Ivanov A.I., Potovoi V.V. Theory of non-thermal electron transfer // Chem. Phys. 1999. 247, N 2. 245-259.
Опубликован
2017-07-28
Как цитировать
Феськов, С. (2017). К обоснованию рекроссинг-алгоритмов численного моделирования многоканальных электронных переходов в вырожденные состояния акцептора. Вычислительные методы и программирование, 18(53), 284-292. https://doi.org/10.26089/NumMet.v18r325
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)