О множестве локально равновесных конфигураций потенциальной энергии мультиатомного кластера

В работе изучается вопрос о множестве (единственности) локально равновесных конфигураций потенциальной энергии мультиатомного кластера. Молекулярная система, состоящая из множества, вообще говоря, разных атомов, именуется мультиатомным кластером. Предлагается формализм построения всей линейки многочастичных потенциалов для описания произвольной молекулярной системы. Вводятся и обсуждаются понятия “матрицы формы” или “морфы” для каждого из многочастичных потенциалов. Определяется алгоритм построения функции потенциальной энергии мультиатомного кластера так, чтобы можно было бы говорить о построении вполне определенной конфигурации атомов кластера, как о единственно возможной. Данный алгоритм рассматривается как способ решения проблемы выбора конфигурации атомов кластера в качестве локально равновесной. Подробно изучаются множества локально равновесных конфигураций бинарного и многочастичного потенциалов. Рассмотрено также множество локально равновесных кон-фигураций линейной комбинации бинарного и многочастичного потенциалов. Показано, что в последнем случае множество локально равновесных конфигураций определяется главным образом бинарным потенциалом. Общие построения и выводы иллюстрируются на примерах воспроизводства в качестве локально равновесных стандартных конфигураций молекул воды, метана, этилена и бензола. Строятся подходящие потенциалы, имеющие указанные конфигурации в качестве глобальных минимумов. На примерах описания кластеров воды, бензола и углерода исследуется вопрос о причинах появления множества локально равновесных конфигураций. Обсуждается алгоритм построения сложной, композитной матрицы формы для кластеров, состоящих из множества одинаковых молекул. Использование понятия “матрицы формы” позволяет естественным образом учесть в молекулярной системе всевозможные целостные субъединицы, а также описать пределы, в рамках которых эти целостности воспроизводятся в неизменном виде.