Сравнительный анализ динамики электронной локализации в тримерных и пентамерных нанокластерах во внешнем электрическом поле

Аннотация

УДК 538.9+539.1.01+539.189

DOI  https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.30

 

Дано описание динамики локализации обобществлённого электрона в нанокластере с разным числом центров во внешнем низкочастотном электрическом поле. Временные зависимости амплитуд вероятности нахождения электрона на различных кластерных центрах получены как численные решения модельной системы дифференциальных уравнений при различных значениях модельных параметров. Предложенная модельная система применяется к пента-мерам и тримерам и позволяет учесть разные геометрические конфигурации нанокластеров. При построении теоретической модели, центры нанокластера предполагались слабо туннельно-связанными, тогда как электрон-колебательная связь обобществлённого электрона с лигандным окружением на каждом из кластерных центров считалась существенной. Туннелирование учитывалось только между ближайшими соседними кластерными центрами, каждый из которых имеет ядро и лигандную оболочку, и такие составные центры считались эквивалентными. В результате численного моделирования для тримера и пентамера показано, что внешнее электрическое поле проявляет себя как управляющий фактор, поскольку вариации его частоты и амплитуды напряжённости приводят к реализации различных режимов электронной локализации в нанокластерах. В общем, полученные режимы распределения электронной плотности в тримере и пентамере характеризуются формой временной зависимости, длительностью электронной локализации на кластерных центрах и длительностью межцентрового переключения электронной локализации. Изменения параметров электрического поля обеспечивают регулировку и контроль этих характеристик. Сравнительный анализ полученных результатов показывает, что в пятицентровом нанокластере, который можно также рассматривать как тример с димеризованными концами, и трёхцентровом нанокластере динамика распределения электронной плотности практически совпадает.

 

Ключевые слова: многоцентровый нанокластер, тример, пентамер, лигандная оболочка, низкочастотное электрическое поле, электрон-колебательное взаимодействие, электронная локализация.

PDF