КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 21-73-00094

НазваниеРазработка расчетных методов и подходов для определения и предсказания молекулярных кристаллов, способных к значительной пластической деформации

Руководитель Рычков Денис Александрович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №60 - Конкурс 2021 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-501 - Квантовая химия, математические методы в химии

Ключевые слова пластическая деформация, молекулярные кристаллы, расчетные методы, прогнозирование структуры, прогнозирование свойств, инженерия кристаллов

Код ГРНТИ31.15.17

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Как уже отмечалось ранее, проблема создания новых подходов по поиску, моделированию и получению уникальных материалов будущего является крайне актуальной не только для нашей страны, но и для всего мирового научного сообщества. В рамках этого проекта научный интерес сфокусирован на разработке подходов моделирования и критериев для оценки способности молекулярных кристаллов значительно изгибаться при физическом воздействии. Такой изгиб является крайне редким явлением (менее 0.005% всех случаев в базе данных CCDC) и соответственно плохо изученным. В настоящее время предложены только качественные модели для изгиба органических кристаллов, основанные на описательном кристаллографическом подходе. Считается, что структура должна представлять слои молекул, которые слабо связаны друг с другом. Тем не менее, уже найдены примеры, которые не вполне укладываются в заявленные критерии (но проявляют свойство значительной деформации); и наоборот - системы, соответствующие критериям, но не проявляющие интересующее свойство. Более того, понятия «слабо» и «сильно» являются недоопределенными и безусловно качественными, без количественных оценок. В рамках этого проекта будет решена проблема количественной оценки взаимодействий в структурах, приводящих к пластической деформации молекулярных кристаллов. Более строго говоря, сначала будет найден способ для описания таких систем с вычислением энергий взаимодействия между конкретными молекулами, внутри и между слоев, используя самые современные программы квантово-химических расчетов. Далее эти ресурсно-затратные (DFT для кристаллов) методы будут заменены более простыми методами молекулярной механики при наличии корреляции получаемых данных. В завершении будут рассчитаны все необходимые энергии для формулировки критериев пластической деформации кристаллов. Таким образом на ряде систем будет разработан подход для расчета свойства пластической деформации, далее он будет максимально упрощен для возможного применения на большом количестве систем. Для нескольких систем будут представлены непосредственно количественные данные по всем требуемым взаимодействиям. На настоящий момент времени, предпринимались лишь единичные попытки исследования данных систем расчетными методами, более того, без систематического подхода и отдельными алгоритмами. Таким образом, постановка цели и задач в данном проекте обладает значительной научной новизной для очень актуальной задачи поиска и моделирования материалов с наперед заданными свойствами.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---