Научно-исследовательский институт термодинамики и кинетики химических процессов

Лаборатория квантовой химии

В работе Лаборатории принимают участие:

Соломоник Виктор Геннадьевич, д.х.н., профессор, руководитель лаборатории
Смирнов Александр Николаевич, к.х.н., научный сотрудник
Васильев Олег Александрович, к.ф.-м.н., инженер-исследователь
Наваркин Илья Сергеевич, аспирант
 

 

Основные направления исследований:

  • Развитие методов прецизионного неэмпирического вычисления структурных и спектроскопических характеристик молекул соединений d и f элементов. 
  • Квантово-химические исследования спектроскопических проявлений электронно-колебательных взаимодействий, в том числе эффекта Яна-Теллера. 
  • Неэмпирическое изучение спектров структурно-нежестких молекул.

Основные итоги работы:

За последние несколько лет

  • Разработан метод высокоточного ab initio вычисления структурных, спектроскопических и термохимических параметров молекул соединений d и f элементов с применением техники экстраполяции к пределу полного базиса. Метод применен к молекулам трифторидов 3d металлов, моно- и тригалогенидов лантана и лантаноидов.
  • Изучены спектроскопические проявления структурной нежесткости молекулы LaF3. Впервые дано правильное объяснение инфракрасного спектра этой молекулы. С высокой точностью вычислены термодинамические функции газообразного трифторида лантана.
  • Исследован эффект Яна–Теллера и его сочетание с эффектом спин-орбитального взаимодействия в молекулах VF3, MnF3, CoF3 и CeF3.

Сотрудники Лаборатории опубликовали более 100 научных работ, защитили восемь кандидатских и одну докторскую диссертацию, подготовили несколько десятков студенческих дипломных работ и диссертаций на соискание ученой степени бакалавра и магистра химии. Результаты работы Лаборатории были неоднократно представлены в докладах на крупных международных конференциях.

Лаборатория проводит совместные исследования с родственными институтами и лабораториями ряда зарубежных университетов, в том числе Техасского университета в г. Остин (США), Гейдельбергского университета (Германия), Будапештского университета (Венгрия), Лондонского университета (Великобритания).

Исследования Лаборатории получают постоянную поддержку от Российского фонда фундаментальных исследований и Министерства образования РФ.

Примеры публикаций:

  • Соломоник В.Г., Муханов А.А. "Строение и спектры молекул трифторидов марганца, железа и кобальта: исследование методом CCSD(T) в полном базисе". Журнал структурной химии. 2012. т. 53, № 5, с. 839-848.
  • Соломоник В.Г., Муханов А.А. "Неэмпирическое исследование молекул фторидов скандия ScF, ScFи ScF3". Журнал структурной химии. 2012. т. 53, № 1, с. 34-40.
  • Васильев О.А., Соломоник В.Г. "Неэмпирическое исследование поверхностей потенциальной энергии молекул тригалогенидов церия". XVI Симпозиум по межмолекулярному взаимодействию и конформациям молекул. Иваново, 18-22 июня 2012 г. Тезисы докладов. С. 123.
  • Соломоник В.Г., Смирнов А.Н., Васильев О.А. "Влияние структурной нежесткости молекулы трифторида лантана на ее колебательный спектр и термодинамические свойства". Известия ВУЗов, Химия и химическая технология. 2011. т. 54, Вып. 2, с. 38 – 48.
  • Иванов Д.А., Смирнов А.Н., Соломоник В.Г. "Строение и свойства молекул моногалогенидов иттербия". Сб. статей "Квантово-химические расчеты: структура и реакционная способность органических и неорганических молекул". Иваново, изд. "Ивановский государственный университет", 2011 г. С. 90-92.
  • Solomonik V.G. "Molecular structure of d and f metal compounds: In pursuit of quantum chemistry, molecular spectroscopy, and gas electron diffraction synergy". The 14th European Symposium on Gas Phase Electron Diffraction. Moscow, Russia, June 24-28, 2011. Book of Abstracts, p. 33.
  • Yurchenko S.N., Solomonik V.G., Smirnov A.N., Vasiliev O.A., Yachmenev A. "A Low Temperature Absorption Spectrum of LaF3 From First Principles". The 21th International Conference on High Resolution Molecular Spectroscopy. Poznan, Poland. September 7-11, 2010. Book of Abstracts, p. 159.
  • Соломоник В.Г., Ячменев А.Ю. "Неэмпирическое исследование ровибронных энергий молекулярного иона CH2+". Оптика и спектроскопия, 2008, Т.104, № 6, С. 921–927.
  • Соломоник В.Г., Смирнов А.Н. "Строение и энергетическая стабильность ионов Ln2Cl7 (Ln = La, Lu)". Координационная химия, 2008, Т. 34, № 9, С. 713–718.
  • Solomonik V.G. "In Pursuit of the Spectroscopic Accuracy in Ab Initio Calculations on Systems Involving First-Row Transition Metal Elements". The 20th International Conference on High Resolution Molecular Spectroscopy. Prague, Czech Republic. September 2-6, 2008. Book of Abstracts, p. 111.
  • Соломоник В.Г., Ячменев А.Ю., Смирнов А.Н. "Строение, силовые поля и колебательные спектры молекул тетрагалогенидов церия". Журнал структурной химии, 2008, Т. 49, № 4, С. 640 – 648.
  • Solomonik V.G., Stanton J.F., Boggs J.E. “Comparative ab initio studies on the molecular structure and spectroscopic properties of FeF2: Single reference versus multireference methods”. J. Chem. Phys. 2008. V. 128. 244104, p.1-9.
  • Solomonik V.G. “Ab initio study of the Renner effect in FeF2”. XI-th European Workshop on Quantum Systems in Chemistry and Physics. Russia, St. Petersburg, August 20 - 25, 2006. Book of Abstracts. P. 148.
  • Solomonik V.G., Stanton J.F., Boggs J.E. “Approaching the basis set limit for transition metal compounds with highly polar bonds: A benchmark coupled-cluster study of the ScF3 and FeF3 molecular structures and spectra”. J. Chem. Phys. 2005. V. 122. 094322, p.1-12.
  • Соломоник В.Г., Смирнов А.Н. "Строение и энергетическая стабильность димерных молекул тригалогенидов лантана и лютеция". Журнал структурной химии. 2005. Т. 46, № 6. С. 1013-1018.
  • Соломоник В.Г., Смирнов А.Н., Милеев М.А., "Строение, колебательные спектры и энергетическая стабильность ионов LnX4 (Ln = La, Lu; X = F, Cl, Br, I)". Координационная химия. 2005. Т. 31, № 3. С. 218-228.
  • Маренич А.В., Соломоник В.Г. «Неэмпирическое описание движения ядер в структурно-нежестких молекулах MkXYn(k ³ 1) с квазижесткими фрагментами XYn». Журнал структурной химии. 2002. Т. 43, № 6. С. 963-971.
  • Маренич А.В., Соломоник В.Г. «Неэмпирическое исследование динамики ядер в нежестких молекулах LiReO4 и K2SO4». Журнал структурной химии. 2002. Т. 43, № 6. С. 972-981.
  • Соломоник В.Г., Маренич А.В. «Изомерия и колебательные спектры молекул M2ХО4 (M = Li, Na, K; Х = S, Se, Te, Cr, Mo, W)». Журнал общей химии. 2002. Т. 72, № 5. С. 769-781.
  • Соломоник В.Г., Маренич А.В. «Изомерия и колебательные спектры молекул перренатов щелочных металлов: неэмпирические расчеты методом CISD+Q». Журнал структурной химии. 2001. Т. 42, № 6. С. 1097-1104.
  • Соломоник В.Г., Погребная Т.П. «Эффект Яна-Теллера в молекулах тетрафторидов ванадия, ниобия и тантала: неэмпирическое исследование методом CASSCF». Журнал неорганической химии. 2001. Т. 46, № 12. С. 2027-2033.