ИОФ РАН
Пресс-релиз работы «Теоретическое исследование оптического отклика электронного перехода |S0⟩ → |S2⟩ в молекулах каротиноидов» участника финального тура Молодежного конкурса лучших публикаций ИОФ РАН Куркова Василия Андреевича
Исследователи из Центра биофотоники ИОФ РАН совместно с сотрудниками МГУ имени М.В. Ломоносова, НИИФХБ им. А.Н. Белозерского и ВИМ разработали алгоритм моделирования оптического отклика органических пигментов.
Учеными из ИОФ РАН была разработана методика проведения теоретических расчётов оптических свойств органических пигментов, позволяющая находить статистически значимые параметры квантовых систем, характеризующие процессы возбуждения электронных состояний в молекулах. Основа методики – алгоритм эволюционной оптимизации, который с помощью процедур, имитирующих механизмы естественного отбора в природе, подбирает оптимальные параметры физических моделей. Математически это означает, что алгоритм ищет глобальный минимум оптимизируемой функции, характеризующей совпадение экспериментального и расчетного спектров.
В видимом диапазоне каротиноиды характеризуются оптически разрешённым |S0⟩ → |S2⟩ переходом. Спектры такого типа переходов обычно широки и имеют тонкую структуру, связанную с сильным воздействием колебаний молекулы на электронное возбуждение. В рамках проведённого исследования был определен эффективный набор частот, целиком и полностью определяющий профиль спектров поглощения пигментов в различных растворителях. Исследования каротиноидов в различных растворителях позволили выявить колебательные моды, специфичные для ближайшего окружения исследуемых молекул. Было показано, что высокого качества расчётные теоретические спектры невозможно получить без учета высокочастотных колебательных мод, соответствующих обертонам основных колебаний молекулярного скелета.
