Ускоренный расчет интегралов в теории нетермического переноса электрона

Автор: Федунов Роман Геннадиевич, Ермоленко Игорь Петрович

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Физика и астрономия

Статья в выпуске: 3 (46), 2018 года.

Бесплатный доступ

В рамках нестационарной теории возмущений получено выражение для расчета вероятности нетермического переноса электрона в двухуровневой системе, учитывающее реорганизацию среды и внутримолекулярных высокочастотных колебательных мод. Предложено использование квадратурной формулы гауссового типа для ускоренного вычисления интегралов от быстроосциллирующей подынтегральной функции. Показано, что в пределе высоких температур квадратурная формула может успешно применяться в теории нетермического переноса электрона.

Перенос электрона, нестационарная теория возмущений, квадратурная формула, внутримолекулярные высокочастотные моды

Короткий адрес: https://sciup.org/149129841

IDR: 149129841   |   УДК: 544.522   |   DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2018.3.5

Accelerated calculation of integrals in the theory of non-thermal electron transfer

In this article we’ve carried out a modification of the expression for calculating the probability of non-thermal electron transfer in a two-level system obtained in the framework of the nonstationary second-order perturbation theory for electron interaction. This expression takes into account the reorganization of the environment (Debye model) and high-frequency intramolecular vibrational modes (quantum mechanical description). Since the “Debye” part is characterized by slow relaxation times, which significantly exceed the period of intramolecular vibrations, the “quantum” part will be a rapidly oscillating function included in the integral. As a result, computing two-dimensional integral using simple grid methods may require significant computational resources. To speed up the calculation of this integral, we propose a Gauss quadrature formula. It is shown that, in the high-temperature limit, the quadrature formula can be successfully applied in the theory of non-thermal electron transfer and increases the calculation speed of the integral by two orders of magnitude.

Список литературы Ускоренный расчет интегралов в теории нетермического переноса электрона

  • Бережковский, А. М. Качественная теория элементарного акта реакции в релаксирующих растворителях / А. М. Бережковский, Ю. А. Дьяков, В. Ю. Зицерман // Журн. физ. химии. - 1999. - Т. 73. - C. 349-350.
  • Медведев, Э. С. Теория безызлучательных переходов в многоатомных молекулах / Э. С. Медведев, В. И. Ошеров. - М.: Наука, 1983. - 280 c.
  • Фрелих, Г. Теория диэлектриков: диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери / Г. Фрелих. - М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1960. - 251 c.