Главная – Журналы – Журнал структурной химии 2007 номер 4

Исследована неоднородность локального окружения молекул в моделях воды, полученных методом молекулярной динамики. Для всех 3456 молекул в независимой периодической ячейке были рассчитаны объем многогранника Вороного (ОМВ), построенного вокруг атома кислорода, индекс тетраэдричности (Т) и потенциальная энергия молекулы (E_pot). На основе значений этих параметров молекулы разбивали на два класса: в первый включали молекулы, у которых данный параметр меньше критической величины, во второй — молекулы, у которых значение параметра больше критической величины. Критическую величину (свою для каждой конфигурации) выбирали таким образом, чтобы в каждый класс попало ровно 50 % всех молекул, и исследовали, сколько молекул принадлежит к каждому из этих классов среди четырех ближайших соседей молекул данного сорта. Степень отклонения окружения молекул от рассчитанной для случайного распределения молекул двух сортов может служить мерой неоднородности структуры, проявляющейся в стремлении молекулы быть окруженной себе подобными. Поскольку при комнатной температуре около половины молекул являются донором двух и акцептором двух водородных связей (тип координации a₂d₂), то аналогичную процедуру можно применить и к типам координации молекул. К молекулам одного класса можно отнести молекулы с координацией a₂d₂, к другому — все остальные. Ярче всего неоднородность структуры проявляется в распределении молекул с низкими и высокими значениями ОМВ (особенно это относится к окружению молекул с малыми величинами ОМВ). Окружение молекул с высокими значениями E_pot и молекул с координацией, отличающейся от a₂d₂, близко к случайному.