26263 Molekylære elektronstrukturmetoder

2024/2025

Kurset udbydes ikke i 2025
Kursusinformation
Molecular electronic structure methods
Engelsk
5
Kandidat
Retningsspecifikt kursus (MSc), Applied Chemistry
Teknologisk specialisering (MSc), Applied Chemistry
F2A (man 13-17)
Gennemføres kun i ulige år (2025,2027), hvis minimum antal tilmeldte studerende opnås (8 studerende). I lige år og hvis minimum antal tilmeldte studerende ikke opnås kan kurset muligvis gennemføres som specielkursus after aftale med kursusansvarlige
Campus Lyngby
2-timers forelæsninger og 2 timers regneøvelser/​opgaveløsning.
13-uger
F2A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
1 time
Ingen hjælpemidler
bestået/ikke bestået , ekstern censur
26231.26245.26261 , Forventet basisviden i kvantekemi og kvantefysisk og gode matematikforudsætninger
Minimum 8
Sonia Coriani , Lyngby Campus, Bygning 206, Tlf. (+45) 4525 2335 , soco@kemi.dtu.dk
Janus Juul Eriksen , Lyngby Campus, Bygning 206 , Janus@kemi.dtu.dk
Jógvan Magnus Haugaard Olsen , Lyngby Campus, Bygning 206, Tlf. (+45) 4525 2002 , jmho@kemi.dtu.dk
26 Institut for Kemi
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
Indføring i teoretisk-kemiske (kvantekemiske) metoder og deres anvendelse i moderne beregningskemi.
Læringsmål
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
Kursusindhold
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
Litteraturhenvisninger
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.
Sidst opdateret
02. december, 2024