2 Кезең: Теориялық модельдеу

Алынған малекуланың жоғары потенциладығын есептеу үшін тығыздығын теориалық функция аймағындағы (ППЛПВ) толық потенциалды сызықтандырылған трегі толқында байланысқан әдісті қолданылады және жалған потенциалды кодтың (64) кванттың химиялық әдістерінде алынған тәртіпке сәйкес келеді.

Сызықтандырылған біріктірілген жазық толқындар( ЛППВ). ЛППВ әдісі кристалды, электронды структурасын есептеуге орналасқан дәлдік әдісі болып табылыды. Мұнда теоияның негізі ретінде тығыздық функциясын айырбастау эфектісімен кореляциялық өңдеу үшін қолданылады, сондай- ақ бұл локальді, спинді тығыздыққа (ПЛСП) жуықтайды. Әдебиеттерінде бірнеше әр-түрлі ПЛСП – ның потенциалдары қолданылған, бірақ бұрынырақ талданған гординентті жақсаруы үшін қолданылған. Ядроның реактивті теңдікпен толығымен өңделеді. Бұл (I) аймақтағы бірлік ядролардың бөліну жолымен жүріп отырады, (II) түйінсіз аймақ (6 сурет) және атомның электрон қабаттары офераға қайта жабылмай қалады. Ядроның атомды офераға (I) және түйінаралық аймаққа (II) бөлінеді (6-cурет).

6-сурет. Жеке ұяшықтың атомдық сфераға (І) және түйінаралық аймаққа (ІІ) бөлінуі

Екі типті аумақта қолданылудың әр-түрлі базисті алынуы:

І. Ішкі атомдық операның радиусын Rmt сферикалық гормоникадағы Yim(r)

Сызықты комбинациалы радиалды функциясының туындысы ретқолданылады.

(4)

Мұндағы U1(rE1) – энергиясы үшін Шредингер теңдігін родиальді басқару шешіліміне орналасқан, ал сол Е1 энергиясында ішкі операциясының потенционал бөлімінің энергиясы болып табылады. Сызықты комбинациясының осы екі функциясы сызықталынған радиольді функциясы болып есептелінеді.

ІІ. Түйін аралық аймақта ажыраған жазық толқындар.

(5)

Яғни, кері тордың векторы . к-Бриллюэнның бірінші зонасының ішіндегі толқындық векторы. Кез келген атомды сферада әрбір жазық толқындық функцияның функцияның аналогты коэффицентіне көбейтіледі. Кона-Шаманың жуйелік теңдеуінің шешімінде комбинациясы бойынша бозисті алынудың жазық толқынмен байланыса отырып сызықты вариационды әдіспен сәйкес келтірілген

= (6)

- коэффиценттері Рэля- Ритца вариационнды принципі көмегімен анықталады. Айтылған базистік алынудың жиынтығы.

үзу параметрлерімен анықталады, - бірлік ядродағы атомды сфераның кішкене радиусы, вектордың үлкен өлшемі.

Жазық толқындардың сызықталып байланысқан толық потенциалы (ППЛППВ). ЛППВ әдісімен сәйкес келеді, потенциалдардың жіктеу қатары ортақ түрде мына теңдеумен анықтауға болады

сфера ішіндегі

сфера сыртындағы (7)

және зарядты жазықтықта аналогты түрде жазылады.

Демек ешқандай формульді апрокцимацияда өткізбейді. Бұл әдісті толық потенциалды ЛППВ деп аталады, яғни ППЛППВ атомға әсер ететін күш Ру – мен сәйкес келеді. Бұл материлдық сәйкестікті WIEN пакетті программаның көмегімен алуды қалай шынайы жасауға болады? Сол сияқты солермен милианстың альтернативті формуласымен және олар эквивалентті көрсетілген. Бұл әдістің ара қашықтығы онда белгісіз пораметрлердің қатысуымен құрауында әдетте бұл мадель потенциональмен экспериментальді бақылау нәтижелерінде тәуелсіздігін қамтамассыз етеді. Бұл теорианың 50 – ші жылдан бері дамуында жеткілікті жаңалықтар енгізілді және болжаммен дұрыстықты үлкен дәрежеде қамтыды. Осы теорияның негізі ретінде атомдар мен малекулалардың барлық типі қатыстыруы керек: Мысалы, енді ab intino теориясында реакция жолын есептеу үшін ретинальді малеула және родепсинді өлшеу арқылы қолданамыз (7-сурет).

7-сурет. Родопсин сигменті.

Оның тек негізгі құрамы ғана емес сол сияқты (8 – ші б суретте) қозу жағдайында есептелген. Сондай- ақ потенциональдардың жағдайы электрондамен қамтамассыз етілген. Оны есептеу қиын яғни потенциональ атомдардың өзара әрекеттесуімен пайда болуының себебі электронды жазықтық құрылымының өзгеруімен және ішкі ауытқулар сезімтал болып табылады.

8-сурет.Негізгі және қозған жағдайдағы потенциальдардың родопсин сигментіндегі С 11=C12 байланысуы аймағында бұрылу бұрышына дейінгі тәуелділігі.

Электронды жиынтық (вклад) энергиясының өзара әсерінен өте жиі эксперименталь зерттеу қиынырақ. Сондай-ақ сыртқы әсерлесулер ішкі электронға ықпалын тигізеді. Теориялық тұрғыда ішкі құрылымының иілгіш сәйкестету есептеуіне қолданады. Сондай–ақ есептеуді өте кішкентай малекулаларды бастауымыз тиіс, себебі одан ешқандай қиыншылықты күтпейміз. Осы әдіспен потенциональді есептеу жеңіл және ол малекула мен атомның арасында өзара әсер етуі микраскопиялық потенциал болып табылады. Осы негізге сүйене отырып потенционалдардың үлкен малекулалары мен кластерін есептеуге мүмкіндік туады. Содан соң осы негіздегі нәтижелерге сүйене отырып потенционалдардың ірі малекулаларымен кластерлер үшін есептеуге болады. Потенционалды табу үшін мәліметтік өңделуі артықшылығын қазіргі заманға паралельді компьютердің көмегімен қолдануымызға болады.