STUDIO DELL'AZIONE DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO SUL ...

Pertanto si sono considerati campi elettrici di un ordine di grandezza più basso, tali
quindi da non influenzare geometricamente il sistema di interesse ed è stata condotta
un’analisi della configurazione elettronica per verificare un eventuale effetto del campo
sui processi di legame. L’attenzione quindi è stata focalizzata sulla traiettoria di
reazione della molecola, nello specifico il monossido di carbonio (CO), che si lega
all’atomo di ferro centrale. Il primo passo è stato la costruzione di una griglia di punti al
variare di due parametri principali, le distanze del CO e del Fe dalla posizione centrale
lungo l’asse molecolare.
E[kJ/mol]
d CO
250
d Fe
d Im
200
150
E [KJ/mol]
100
50
z
(a)
1.75
2.15
2.55
2.95
3.35
d CO
[ Å ]
4.150
d Fe
[ Å ] (b)
Fig. 2 (a) Rappresentazione dei parametri , che sono state variati per costruire la griglia di punti di
energia potenziale. Distanza d fe , distanza dell’atomo del ferro dal piano della porfina, e d co , distanza della
molecola di CO dal piano della porfina. (b) Griglia di punti di energia potenziale in assenza di campo.
Una simile griglia vuole essere rappresentativa del passaggio della CO dallo stato legato
alla porfina verso lo stato non legato, ovvero della reazione di legame. Il secondo passo
è consistito nel calcolare per ognuno dei punti di griglia l’energia totale dello stato base
e quella di un certo numero di livelli eccitati, tramite un metodo di correlazione
elettronica [4]. Sono proprio tali superfici di energia potenziale che permettono di
definire la traiettoria di reazione. L’energia totale così calcolata rappresenta la
situazione del sistema imperturbato. Infine, il metodo PMM viene applicato agli stati
elettronici associati ad ogni geometria per calcolare il livello base perturbato della data
geometria, per varie orientazioni ed intensità di campo elettrico. Tale procedura
consente di investigare gli effetti dei campi esogeni sulle superficie di energia
potenziale associata alla reazione, permettendo di analizzare le alterazioni dello stato
iniziale (legato) e finale (non legato) che definiscono l’aspetto termodinamico ed in
prospettiva più interessanti effetti sugli stati di transizione e le barriere di potenziale che
definiscono la cinetica della reazione. Il campo elettrico è stato applicato nelle tre
direzioni principali, ma gli effetti più evidenti si hanno per il campo applicato nella
direzione z. Inoltre si è analizzata la situazione per due ulteriori molteplicità di spin
della molecola, oltre a quella fondamentale pari a uno (spin 3 e 5), dato l’importante
ruolo che queste rivestono per la struttura e le vibrazioni della molecola. Nella Figura 3
vengono riportati i risultati relativi a profili dell’energia potenziale, in particolare la
differenza tra il valore di energia dello stato imperturbato e di quello in presenza di
campo, lungo una sezione monodimensionale della stessa superficie, facendo variare
d CO e lasciando fisso d Fe , meno significativo per le variazioni energetiche. Le curve
3.75
0.15
0.30
0
0.45