Indføring i teoretisk-kemiske (kvantekemiske) metoder og deres anvendelse i moderne beregningskemi. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Forklare de vigtigste begreber indenfor elektronstrukturteori
• Beskrive og forstå molekylorbitalteori og Hartree-Fock teori
• Beskrive og forstå ab initio korrelationsmetoder
• Beskrive og forstå densitetsfunktionalteori
• Forstå og optimere brugen af basisfunktioner
• Forstå og udforske udregningen af molekylære strukturer og egenskaber, f.eks. spektroskopiske og reaktionsmæssige egenskaber
• Evaluere den forventede præcision af metoder og approximationer benyttet på et givent elektronstrukturproblem
• Design den bedst mulige beregningsmetode til at løse et problem af interesse
• Praktisk gennemførelse af forskellige typer beregninger

1. Gennemgang af matematiske begreber: Lineær algebra, matricer, vektorer, egenværdiproblem, bølgefunktioner, Operatorer, Dirac notation, elektronintegraler, elementer af anden kvantisering
2. Hartree-Fock Theory, Basisfunktioner
3. Density Functional Theory (DFT): Principper, approksimationer og metoder
4. Konfigurationsinteraktion (CI)
5. Multi-referense/​Multi-konfigurationsmetoder
6. (Møller-Plesset) Perturbationsteori
7. Coupled-Cluster (CC) teori
8. Multiskala/multilevel metoder, f.eks. QM/MM og QM/QM
9. Sammenligning af metoder og krav i forhold til forskellige problemstillinger: fx geometrioptimeringer, bindingsstyrker, solventeffekter, transition states,
og Gibbs fri energi udregninger
10. Hvordan man beregner andre molekylære egenskaber end energien
11. Exciterede tilstande og spektroskopiske beregninger forskellige metoder: Fordele og ulemper
12. Hands-on øvelser, både implementering og anvendelse af forskellige metoder Frank Jensen, Introduction to Computational Chemistry, Wiley
Udvalte videnskabelige artikler
Attila Szabo & Neil S. Ostlund, ”Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory”, Dover. 02. maj, 2025