В данной работе исследована возможность применения спектроскопического критерия для быстрой оценки природы магнитно-индуцированных токов в первом возбужденном синглетном состоянии (S₁). В качестве модельных систем выбраны ароматический порфин и антиароматический тетраокса-изофлорин. Также были рассмотрены классические представители ароматических соединений: ароматический бензол и антиароматических циклобутадиен, ароматичность S₁ состояния которых известна.

Анализ электронной плотности и энергии адсорбции показал, что атомы Pd усиливают поляризацию молекул H₂ и стабилизируют их внутри нанотрубки. Это повышает эффективность физисорбции и подтверждает перспективность эндоэдральной модификации УНТ для создания более ёмких и обратимых систем хранения водорода.

В данной работе предложен машинно-обучаемый потенциал (МОП) на основе представления окружения через тензоры момента инерции для моделирования зарождения алмазной фазы в разориентированном биграфене. МОП тренировался на наборе структур графена, 2D алмаза и их гидрированных модификаций, полученных расчетами с помощью теории функционала плотности. Обученный МОП воспроизводит энергии и силы этих структур, а также корректно описывает гидрирование двуслойного графена и образование межслойных связей.

С использованием крио-ЭМ структур в качестве начального приближения и методов молекулярной динамики было проведено моделирование комплексов mGlu3 с β-аррестином в стехиометриях 2:1 и 2:2. В ходе работы выполнен сравнительный анализ конформационной стабильности, выделены доминирующие конформационные перестройки и определены ключевые участки и аминокислотные остатки, влияющие на связывание β-аррестина.

Работа посвящена параметризации ковалентного ингибитора YK8S в силовом поле CHARMM с использованием квантово-химических расчетов в качестве референсных данных. Полученный набор параметров обеспечивает корректное описание лиганда в расчетах молекулярной динамики комплекса с белком K-Ras.

В работе охарактеризованы возбужденные состояния флуорогенов Pepper в изолированном состоянии и в комплексе с РНК. Выделены наиболее вероятные доноры электрона из состава РНК. По теории Маркуса оценены скорости фотоиндуцированного переноса электрона для флуорогенов с высоким и низким квантовым выходом флуоресценции. Показано, что фотоиндуцированный перенос электрона с гуанина G41 на флуороген является возможным каналом безызлучательного распада, снижающим яркость флуоресценции.

Представлены два различных распределённых алгоритма метода Хартри-Фока в приближении разложения единицы, реализованных с использованием интерфейсов MPI и OpenMP. Проведено тестирование производительности на суперкомпьютерных вычислительных системах на примере димера молекулы хлорофилла C₅₅H₇₂O₅N₄Mg в окружении 48 молекул воды. 84- и 71-кратное ускорение достигнуто на 128 потоках. Особое внимание уделено программным оптимизациям алгоритма и перспективам использования реализованных методов.

В работе с помощью грубозернистого молекулярного моделирования (силовое поле Martini 3.0, программный пакет GROMACS) исследовано влияние молекулярной структуры неионных ПАВ CnEm на межфазное натяжение на границе вода–алкан. Предложена методика, сочетающая расчёт локального тензора напряжений и реконструкцию поверхности раздела (DBSCAN, триангуляция Делоне), что даёт скорректированные изотермы Гиббса и позволяет определить минимально достижимое натяжение, согласующееся с экспериментом.

Значительную долю матриала нефтеносных сланцевых пород составляют керогены - молекулярные предшественники нефти. Рассчёт диффузии в таких пористых материалах требует значительных вычислительных ресурсов ввиду медленных "перескоков" между различными поровыми пространствами. В данной работе были проведены молекулярно динамические рассчёты при помощи которых найдены характерные времена перескоков в матрице керогена и коэффициенты диффузии.

Работа посвящена развитию метода расчета матричных элементов спин-орбитального взаимодействия в методе связанных кластеров с многодетерминантным вакуумным состоянием (ic-MRCC). Результаты расчетов для основных состояний атома Si и двухатомной молекулы SeH показали хорошую точность при существенно меньшей стоимости вычисления по сравнению с точными аналитическими формулами.

В работе исследуется механизм ферментативной реакции гидролиза глутамина в активном центре глутаминазы C с использованием комбинированных методов квантовой и молекулярной механики. Был обнаружен ранее неизвестный реакционный путь, при котором происходит промежуточное ацилирование основной цепи белка.

Работа посвящена изучению механизма удлинения ДНК в активном центре ORF2p ретротранспозона LINE-1 без второго катиона магния. С помощью КМ/ММ-моделирования проведена молекулярная динамика, рассчитан профиль энергии Гиббса методом зонтичной выборки и определена эффективная константа скорости (~60 с⁻¹).

В работе предложен подход полуколичественной оценки состава сырья для коксообразования по ИК-спектрам. Метод объединяет экспериментальные измерения, молекулярно-динамическое моделирование и хемометрический анализ спектров. Показано, что линейные модели предсказывают с наибольшей точностью массовые доли фракций, тогда как применение нейросетей позволяет улучшить качество предсказания доли CH₃/CH₂. Полученный подход был применен для сопоставления состава сырья с качеством коксования.

Данная работа посвящена исследованию влияния металлических наночастиц на чувтствительность газовых сенсоров на основе графена. В работе демонстрируется смещение уровня Ферми графена под действием металлической подложки, а также предлагаются механизмы влияния смещения уровня Ферми на частичный перенос заряда между графеном и адсорбируемой на нём молекулой детектируемого газа. Анализ влияния проводится на основе результатов моделирования систем Gr@Me + молекула в рамках DFT.

Работа посвящена вопросу возможности модуляции кинетики реакций внешнесферного электронного переноса путём выбора состава электролита. Рассмотрено влияние растворителей диметилсульфоксид и ацетонитрил на распределение компонент редокс-пары ферроцен/ферроцений у поверхности слоистого электрода графен/золото. Показано, что адсорбционные слои растворителей создают высокий потенциальный барьер для проникновения электроактивных частиц непосредственно к поверхности электрода.

Предлагается метод расчёта энергий образования и миграции точечных дефектов. С помощью предложенного метода рассчитываются коэффициенты самодиффузии в нитриде урана и часть его фазовой диаграммы. Полученные результаты оказываются в разумном согласии с экспериментом

Работа посвящена механизмам ферментативного контроля над O₂•⁻, направляющим O₂•⁻-зависимые реакции в продуктивное русло и минимизирующим выход токсичных активных форм кислорода. Методами квантовой химии, КМ/ММ и КМ/ММ МД установлено, что в люциферазе светлячка такой контроль достигается с помощью стерических ограничений в активном центре, кофакторов, подавляющих побочные реакции, и сети водородных связей, обеспечивающей региоселективное присоединение O₂•⁻ к субстрату.