Dinámica molecular impulsada por el potencial profundo de los análogos de hielo de CO: Investigación de la desorción...

Área de la Ciencia:

• Química computacional
• Ciencias de los materiales
• Física Química

Sus antecedentes:

• La simulación precisa de la dinámica molecular es crucial para comprender los procesos químicos.
• El monóxido de carbono (CO) exhibe dinámicas complejas de vibración y redistribución de energía en fases condensadas.
• Los modelos existentes a menudo luchan por capturar estados vibratorios altamente excitados y fenómenos de desorción.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo potencial de aprendizaje automático basado en el aprendizaje profundo (MLP) para simular el monóxido de carbono sólido (CO).
• Describir con precisión las vibraciones de CO en una amplia gama de estados, incluidos los altamente excitados (hasta v=40).
• Investigar la dinámica de redistribución de la energía y los procesos de desorción en entornos de fase condensada de CO.

Principales métodos:

• Utilizó potenciales atómicos de red neuronal de alta dimensión a través del paquete DeePMD.
• Entrenó el MLP con datos de dinámica molecular.
• Tratamiento selectivo incorporado para moléculas excitadas para capturar la redistribución de energía.

Principales resultados:

• El MLP describe con precisión las vibraciones de CO desde los estados fundamentales hasta los altamente excitados (v≈40).
• Modelado con éxito la desorción de una sola molécula de CO de un agregado de 50 moléculas, coincidiendo con los datos teóricos y experimentales.
• Proporcionó una descripción de alta fidelidad de las distribuciones de energía de traslación y rotación, revelando información sobre su acoplamiento durante la fotodesorción.

Conclusiones:

• El MLP desarrollado ofrece un avance significativo para las simulaciones de dinámica molecular del CO.
• Este enfoque permite estudios estadísticos detallados de las energías de desorción y las excitaciones superficiales de las moléculas.
• Abre posibilidades para simulaciones a mayor escala de agregados de CO utilizando condiciones límite periódicas.