Моделирование из первых принципов молекулярного переключателя на основе реакции изомеризации

В работе представлено математическое моделирование “из первых принципов” молекулярного переключения на основе реакции изомеризации в молекуле нафталоцианина, индуцированной током сканирующего туннельного микроскопа. Поверхность свободной энергии Гиббса и путь реакции анализируется методом “метадинамики” в рамках численного квантовомеханического кода молекулярной динамики Кар-Парринелло “CPMD”. Расчеты проведены на супер-ЭВМ IBM Blue Gene/P, установленной на факультете ВМК МГУ. Вдоль введенной координационной переменной найдена высота энергетического барьера, который следует преодолеть для прохождения реакции водородной изомеризации. Проведен анализ эволюции электронной плотности в процессе переключения.