Molekulyar dinamika və metadinamika
113
2.2. MOLEKULYAR DİNAMIKA VƏ METADİNAMİKA
Molekulyar dinamika (MD)
– qarşılıqlı təsirdə olan atom və
hissəciklərin zamandan asılı evolyusiyasının onların hərəkət tənlik‐
lərinin inteqrallanması ilə izlənməsidir.
Metadinamika–molekulyar dinamikanın genişləndirimiş ver‐
siyası, çevrilmələin ilkin prinsiplər əsasında superkompüter model‐
ləşməsidir. Metadinamika nizamsız və nizamlı hallar arasında keçidləri
daha yaxşı modelləşdirir. Bu ifadələrin
başa düşülməsi üçün bu
metodlarla aparılmış bəzi tədqiqatları nəzərdən keçirək. [1] işində
[2,3] işlərindəki ideyalar inkişaf etdirilərək naftalosianinin izomer‐
ləşmə reaksiyası əsasında molekulyar keçid modelləşdirilmişdir.
Molekulyar keçid skanedən tunel mikroskopunun cərəyanı ilə
stimullaşdırılmışdır.
Gibbs sərbəst enerjisinin səthi və reaksiyanın gedişi meta‐
dinamika üsulu ilə Car‐Parrinello
1
"CPMD" molekulyar dinamikasının
ədədi kvantmexanika kodu çərçivəsində təsvir edilir.
Hesablamalar
superkompüter IBMBlueGene/P vasitəsi ilə aparılmışdır.
Skanedən tunel mikroskopu
2
(STM) cərəyanın
təsiri ilə
nafatalosianin molekulunda hidrogen izomerləşmə reaksiyasının
enerji baryerinin verilən koordinat dəyişənlərində hündürlüyü
tapılmışdır.
Təcrübələr
göstərdi ki, molekulyar hidrogen izomerləşmə
prosesi molekulun quruluşu dəyişmədən baş verir. Nafatalosianinin
daxilindəki iki hidrogen atomunun qeyri‐stabilliyi ikisəviyyəli sistemlə
ifadə edilir.
Nafatalosianin molekulu azot, karbon və hidrogen
atomlarından ibarətdir (şəkil 2.2.1).
Hidrogen izomerləşməsi
reaksiyasının mahiyyəti ondan ibarətdir ki, molekulun mərkəzində
azot atomlarına birləşmiş iki hidrogen atomu, STM‐un yaratdığı
xarici potensialın təsirilə, digər iki azot atomlarına keçir (şəkil
2.2.1ab). Bu keçid prosesi molekulun olduğu müstəvidə 90
0
1
CPMD–Car‐Parrinello molekulyar dinamikası [4]
2
STM–skanedən
tunel mikroskopu