Un grupo de físicos dirigido por Rashid Valiev, profesor asociado de la Facultad de Física de TSU, ha creado un modelo para calcular las características fotofísicas de las moléculas, uno que es aplicable a moléculas de cualquier naturaleza, incluidos los lantánidos de tierras raras. Debido a la introducción del efecto de anarmonicidad, el modelo puede predecir las propiedades de las moléculas incluso antes de su síntesis, sin realizar experimentos. Se publicó un artículo sobre el nuevo modelo en la revista Física Química Física Química .

El conocimiento de las propiedades fotofísicas y fotoquímicas de las moléculas es necesario para muchas áreas de la física, química, y biología. En particular, se utiliza en el desarrollo de estructuras OLED para pantallas estables y brillantes de dispositivos y fotosensibilizadores en las tareas de la terapia fotodinámica, donde es necesario crear un esquema para la generación eficiente de agentes oxidantes que matan las células cancerosas. El cálculo de la vida útil de las moléculas en un estado electrónico excitado es necesario para la astrofísica y la astroquímica. al predecir la eficiencia de los láseres de tinte y la eficiencia de la transferencia de carga y la separación de carga para aumentar la eficiencia de las células solares.

Los físicos lograron la creación de un modelo universal aplicable a moléculas de cualquier naturaleza debido a la introducción del efecto de anarmonicidad. Este efecto se introdujo anteriormente en moléculas diatómicas y triatómicas, pero los fotofísicos y la fotoquímica consideran moléculas grandes con decenas de átomos, y por este problema, no existía un modelo matemático correcto.

"Podemos estudiar moléculas que emiten en el infrarrojo, visible, e incluso rangos ultravioleta, basado solo en cálculos teóricos, sin involucrar información de ajuste experimental. Y esto permite predecir las propiedades de las moléculas incluso antes de su síntesis, que es mucho más económico que sintetizar a ciegas, "explica Rashid Valiev.

El efecto de anarmonicidad ocurre cuando las vibraciones de los átomos en una molécula son fuertes, y las energías son grandes. En este caso, las vibraciones de los átomos ya no se describirán correctamente en la aproximación armónica y es necesario introducir una desviación de ella. La inclusión del efecto de anarmonicidad es especialmente necesaria al calcular las características de las moléculas que emiten luz en los rangos azul y ultravioleta, porque sus vibraciones ocurren con mucha energía.

El equipo de científicos que creó el algoritmo también incluyó a Viktor Cherepanov (TSU), Gleb Baryshnikov (TSU y Real Universidad Tecnológica, Suecia), y Dage Sundholm (Universidad de Helsinki, Finlandia).