Об одном численном методе нахождения позиций ядер водорода и кислорода в кластере воды

Изложены итоги моделирования пространственных позиций ядер водорода и кислорода в кластере воды с точки зрения прямого вычислительного эксперимента. Привлекается ранее разработанный автором способ численного решения уравнения Шредингера, который основан на методе Монте-Карло. Указанный способ решения зарекомендовал себя в качестве весьма эффективного с точки зрения затрат машинного времени. Входными данными рассматриваемого метода выступают средние позиции частиц, входящих в квантовую систему, для расчета которых был разработан другой метод. В рамках метода построения средних позиций квантовых частиц построено несколько энергетических изомеров кластеров воды. Именно эта множественность вызывает основной теоретический интерес. Для целей проверки методики была построена модель отдельной молекулы воды с общепринятой геометрией расположения частиц, а также так называемая геометрия развернутой молекулы воды. Приведенные в работе энергетические изомеры димера, тримера и гексамера воды рассматриваются в качестве возможных геометрических конструкций кластеров воды и выступают в качестве иллюстрации использования предлагаемой методики расчета квантовых систем. Модель димера воды построена в виде трех геометрических конструкций расположения ядер водорода и кислорода, условно названных квазидвумерная, в форме октаэдра и квазиодномерная. Модель тримера воды свелась к обсуждению двух геометрий: трехмерной и квазидвумерной. Наконец, рассмотрена геометрия гексамера воды в форме октаэдра, в вершинах которого находятся ядра кислорода, а в центре размещены все двенадцать протонов. Под моделями кластеров воды понимается построение облаков рассеяния всех входящих в кластер квантовых частиц.