Les membres du groupe CEST ont publié un article récent présentant une nouvelle méthode pour calculer les spectres CD dans le code GPAW open source. La publication montre que l’approche mise en œuvre est plus efficace que la méthode de réponse linéaire couramment utilisée et peut facilement calculer les spectres CD de systèmes nanométriques, tels que des amas d’argent hybrides composés de plus de 1000 atomes.
Graphique tiré de Makkonen et al. J. Chem. Phys. 154 et 114102 (2021)
L’enregistrement de spectres CD est une méthode très puissante pour étudier les propriétés optiques chirales et détecter de petits changements de structure dans les molécules chirales, l’ADN, les protéines et les nanoclusters, pour n’en nommer que quelques-uns. Cependant, le coût de calcul de la méthodologie couramment utilisée de la théorie fonctionnelle de la densité dépendante du temps de réponse linéaire (TDDFT) augmente considérablement avec la taille du système sous observation, et ne peut généralement être appliqué qu’aux petits systèmes.
Pour surmonter ce défi, les chercheurs Esko Makkonen, Tuomas Rossi, Patrick Rinke et Xi Chen ont travaillé avec des collaborateurs de Jyväskylä, d’Espagne et de Colombie pour mettre en œuvre une approche plus efficace basée sur le TDDFT en temps réel pour calculer les spectres CD. Le code publié offre à la fois une combinaison linéaire d’orbitales atomiques (LCAO) et de modes de grille. Le mode LCAO est bénéfique pour les grands systèmes, tandis que le mode grille convient aux petites molécules et à des fins de référence, rendant ainsi cette nouvelle méthode extrêmement polyvalente.
Les auteurs ont testé cette nouvelle implémentation sur différents systèmes. Dans tous les cas de test, les calculs montrent une efficacité élevée et concordent bien avec les résultats expérimentaux et les calculs de référence. Porté par ce succès initial, le groupe est désormais prêt à étudier de nombreux autres nanoclusters chiraux. L’objectif de ce travail est de découvrir l’origine des propriétés optiques chirales dans les nanoclusters, et de concevoir des clusters métalliques utiles comme capteurs chiraux.
La source: Université Aalto
