Российские физики из МФТИ предложили методику, позволяющую детально анализировать поведение сложных многоатомных молекул в условиях чрезвычайно сильных электрических полей. Достижение специалистов открывает перспективы для создания новых способов исследования молекулярной структуры, что в итоге должно ускорить процесс производства лекарственных препаратов, пишет ТАСС.

Методика разработана в результате тщательного изучения механизма туннельной ионизации больших многоатомных молекул со сложной структурой. Согласно объяснениям ученых, ключевые роли в процессе ионизации молекул под воздействием сильного электрического поля играют квантовые эффекты.

Современные способы моделирования таких процессов требуют колоссального объема вычислений, затрудняя практическое использование существующих подходов. Но российские физики смогли радикально сократить временные затраты на подобные расчеты благодаря специально разработанному математическому инструментарию, основанному на применении функции Грина. Этот инструмент обеспечивает точное и быстрое определение траекторий движения электрона в пространстве под влиянием внешнего поля.

Применив новую методику, физики проанализировали поведение электронов в ряде сложных молекул, среди которых были вода, бензол и аминокислота лейцин, подвергнутые процессу туннельной ионизации мощным электрическим полем. Расчеты позволили выявить целый ряд значимых явлений, которые оставались незамеченными при использовании предыдущих, менее точных методик.

В ходе исследования физики зафиксировали резкое изменение характеристик молекулярных орбиталей при превышении определенного уровня интенсивности электрического поля. Кроме того, они установили несколько необычных особенностей поведения и свойств электронов, высвобождаемых из ионизированных молекул. Полученная информация несет ценные сведения о структуре молекул, позволяющие восстанавливать расположение атомов и получать другую значимую информацию, полезную для развития химии и фармакологии.

Тем временем зарубежные специалисты обнаружили необычное квантовое состояние в топологическом материале. Они наблюдали нарушение симметрии там, где его быть не должно. Подробнее об этом рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.