Это взаимодействие движений является причиной того, что процессы переворота спина в молекулах обычно занимают довольно много времени. Однако компьютерное моделирование показало, что в некоторых металлических комплексах дело обстоит иначе.
Например, в исследуемом рениевом комплексе процесс переворота спина уже происходит за десять фемтосекунд, хотя за это короткое время ядра практически неподвижны – даже свет перемещается за это время всего на три тысячных миллиметра. Эти знания особенно полезны для точного управления электронными спинами, так как, e.грамм., в квантовых компьютерах.
Расследование основано на огромной мощности компьютера
Одной из самых больших трудностей во время расследования было огромное количество компьютерной мощности, которая требовалась для моделирования.
Хотя для небольших органических молекул в настоящее время можно проводить очень точное моделирование уже с небольшими вычислительными усилиями, комплексы металлов представляют собой гораздо более серьезную проблему. Среди прочего, это связано с большим количеством атомов, электронов и молекул растворителя, которые необходимо включить в моделирование, а также потому, что спин электрона можно точно описать только уравнениями из теории относительности.
В общей сложности ученые из Института теоретической химии в ходе своего исследования провели на австрийском суперкомпьютере «Венский научный кластер» почти миллион компьютерных часов. Это эквивалентно примерно 100 годам компьютерного времени на обычном персональном компьютере.