База данных по химическим эффектам в химических патентах

КВАНТОВАЯ ДИНАМИКА ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ / Бендерский В.А. / Институт Проблем Химической Физики РАН, 142432, Черноголовка, Московская обл.
1. Интерес к проявлениям хаоса в химической динамике связан с обнаружением методами фемтосекундной спектроскопии реакций, характерное время которых сравнимо с периодом колебаний. Неожиданным явилось разнообразие режимов сверхбыстрых реакций, от экспоненциального распада до нерегулярных затухающих осцилляций, наблюдаемых в состояниях с близкими энергиями. Общность явления доказана исследованиями сверхбыстрых реакций фотодиссоциации и фотоизомеризации и простых молекул, и биологических структур, как в газовой, так и в конденсированных фазах.
2. Универсальная квантово-динамическая модель явления основана на том, что, в силу отталкивания уровней одинаковой симметрии, колебательные спектры мезоскопических систем, и, в частности, нанокластеров, фуллеренов и больших фотохромных молекул, содержат серии, близкие к эквидистантным. Эти состояния с дискретным спектром образуют дополнительный резервуар, с которым, помимо основного резервуара с непрерывным спектром, взаимодействует наблюдаемое колебание (система). Благодаря дискретности спектра, в каждом цикле возврата возникает спонтанное эхо Лошмидта, обусловленное обратными переходами из дополнительного резервуара в систему.
3. Эхо обладает тонкой структурой, число компонент которой равно номеру цикла. Возникновение тонкой структуры обусловлено тем, что различные состояния резервуара передают энергию системе в различные моменты времени. Рост ширины огибающей эхо приводит к перекрыванию компонент тонкой структуры соседних циклов при критическом значении номера. Возникающий в результате перемешивания стационарный случайный процесс характеризуют быстрые флуктуации и степенной спад корреляций.
4. Модель предсказывает три кинетических режима сверхбыстрых реакций:
1) когерентные колебания между резонансными уровнями системы и резервуара,
2) необратимые переходы (экспоненциальный распад, сопровождаемый многокомпонентным эхо Лошмидта), и
3) стохастическая динамика. Переход 1-2 определяется критерием необратимости: вероятность перехода из системы в резервуар больше расстояния между уровнями. Переходы от регулярной эволюции к хаосу 1-3 и 2-3 определяются критическими номерами циклов.
5. Все три перехода происходят при близких значениях постоянных связи, так что потеря когерентности и начальные осцилляции или экспоненциальный распад сопровождаются возникновением квантового хаоса. Перемешивание циклов приводит к потере детерминированности эволюции. При сколь угодно малом огрублении временного масштаба всегда существует цикл, в котором интервал между соседними нулями становится меньше этого масштаба, что нарушает однозначное соответствие между спектром собственных значений и дальнейшей эволюцией.
[18 Менд.съезд-2007, т.1, с.33] | C07B, C08F, C08K, c17s, c20fl, c52dp, c55qa, c70ap