Naslov
Teorija instantona za računanje tuneliranjem uzrokovanog cijepanja vibracijskih stanja u grozdovima vode
(Instanton theory for computation of tunneling splittings in water clusters)

Autori
Eraković, Mihael ; Cvitaš, Marko Tomislav

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, znanstveni

Skup
4. Simpozij studenata doktorskih studija PMF-a = 4th Faculty of Science PhD Student Symposium

Mjesto i datum
Zagreb, Hrvatska, 28.02.2020

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Nije recenziran

Ključne riječi
teorija instantona ; grozdovi vode ; tuneliranjem uzrokovano cijepanje
(instanton ; water cluster ; tunneling splitting)

Sažetak
U sustavima koji sadrže nekoliko simetrijski povezanih minimuma dolazi do tuneliranjem uzrokovanog cijepanja vibracijskih razina (eng. tunneling splitting). Posebno zanimljivi sustavi su grozdovi vode koji se sastoje od nekoliko molekula povezanih vodikovim vezama. Grozdovi vode posjeduju velik broj minimuma koji odgovaraju permutacijama istovrsnih atoma te predstavljaju modelni sustav za proučavanje interakcija i preslagivanja vodikovih veza u tekućoj vodi. Takvi grozdovi detaljno su eksperimentalno istraženi rotacijskom spektroskopijom visoke rezolucije.[1] Teorija instantona[2] jedan je od načina za određivanje tuneliranjem uzrokovanog cijepanja vibracijskih razina. Temelji se na određivanju putanje dominantnog doprinosa između dva minimuma. Pripisivanje putanje tuneliranju između različitih minimuma omogućuje vizualizaciju preslagivanja vodikovih veza u grozdovima vode. Također, iznosi cijepanja pridruženi različitim putanjama daju informaciju o njihovoj relevantnosti u dinamici vode, što se može i eksperimentalno potvrditi. Teorija za određivanje cijepanja osnovnog vibracijskog stanja podrobno je istražena. Međutim, poopćenje teorije za račun cijepanja u vibracijski pobuđenim stanjima napravljeno je jedino za sustave sa simetričnom putanjom.[3] U grozdovima vode putanje koje povezuju minimume u kojima različiti atomi imaju različite uloge su asimetrične, zbog čega trenutno ne postoji teorija za njihov adekvatan opis. U ovom izlaganju predstavit će se poopćenje teorije Mil'nikova i Nakamure[2, 3] na sustave s asimetričnim putanjama i velikim brojem minimuma. Pomoću dobivene teorije određena su cijepanja u dimeru vode u osnovnom vibracijskom stanju te su uspoređena s eksperimentalnim i kvantnomehaničkim vrijednostima. Također, određena su i cijepanja u pobuđenim vibracijskim stanjima koja još nijednom kvantnomehaničkom metodom nisu određena u grozdovima vode koji se sastoje od tri ili više molekula. [1] K. Liu, J. D. Cruzan, R. J. Saykally, Science 271 (1996) 929-932. [2] G. V. Mil'nikov, H. Nakamura, J. Chem. Phys. 115 (2001) 6881-6897. [3] G. V. Mil'nikov, H. Nakamura, J. Chem. Phys. 122 (2005) 124311.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika, Kemija

POVEZANOST RADA