Electronic Structure of Complex Molecular Systems and Biomolecules - MC260P82

• Anglický název: Electronic Structure of Complex Molecular Systems and Biomolecules
• Český název: Elektronová struktura komplexních molekulových systémů a biomolekul
• Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/2, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: angličtina
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: Christopher James Heard, Ph.D.
• Vyučující: doc. RNDr. Lukáš Grajciar, Ph.D.; Christopher James Heard, Ph.D.
• Neslučitelnost : MC260P59
• Je neslučitelnost pro: MC260P59

Anotace

čeština

Přednáška seznamuje studenty se základními pojmy, modely a metod molekulového modelování (s hlavním důrazem na kvantovou chemii) na takové úrovni, jež by umožňovala studentům aplikovat tyto metody při řešení konkrétních problémů. Kromě teorie se studenti učí i pracovat s kvantově chemickým softwarem. Přednáška je určena zejména studentům, kteří se chtějí zabývat molekulovým modelováním.

Poslední úprava: NACHTIG/NATUR.CUNI.CZ (16.12.2009)

angličtina

The lecture introduces students to the basic concepts, models and methods of molecular modeling (with the main emphasis on quantum chemistry) at a level that would allow students to apply these methods to solve specific problems. In addition to theory, students learn to work with quantum-chemical software. The lecture is intended especially for students who want to deal with molecular modeling.

Poslední úprava: Heard Christopher James, Ph.D. (24.10.2019)

Literatura

čeština

A. Szabo, S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry. McGraw-Hill, 1989.

Koch W., M. Holthausen: A Chemist's Guide to Densitry Functional Theory, Wiley / VCH 2001.

IN Levine: Quantum Chemsitry, Pearson 2014

Jensen: Computational Chemistry, Wiley, 3rd Edition, 2017.

(pokročilý) RG Parr, W. Yang: Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, 1989.

(pokročilý) L. Piela: Ideas of Quantum Chemistry, Elsevier, 2013.

Poslední úprava: Heard Christopher James, Ph.D. (24.10.2019)

angličtina

A. Szabo, S. Ostlund: Modern Quantum Chemistry. McGraw-Hill, 1989.

W. Koch, M. Holthausen: A Chemist's Guide to Densitry Functional Theory, Wiley / VCH 2001.

I.N. Levine: Quantum Chemsitry, Pearson, 2014.

Jensen: Computational Chemistry, Wiley, 3rd Edition, 2017.

(Advanced) RG Parr, W. Yang: Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, 1989.

(Advanced) L. Piela: Ideas of Quantum Chemistry, Elsevier, 2013.

Poslední úprava: Heard Christopher James, Ph.D. (24.10.2019)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Zkoušku může skládat student, který předloží zpracované příklady ze cvičení.
Zkouška se skládá z písemné části a z ústní části v rozsahu probírané látky (viz. sylabus). V případě pokračování omezení Covid-19 bude se bude zkouška skládát ústně online.

Distanční výuka je zajištěna přes aplikaci Zoom, přednášky s prezentací jsou předem nahrané s linkami poskytnutými přes email. Taktéž jsou zajišteny konzultace přes aplikaci Zoom, kde se látka z přednášek diskutuje.

Poslední úprava: Grajciar Lukáš, doc. RNDr., Ph.D. (15.10.2020)

angličtina

The exam can be taken by a student who will present processed examples from exercises.

The exam consists of a written part and an oral part in the extent of the subject matter (see syllabus). In the eventuality of continuing Covid-19 restrictions, the exam will be taken orally online.

Distance learning is provided through the Zoom application, lectures with presentations are pre-recorded with links provided via email. Online consultations are also provided via the Zoom application, where the material from the lectures is discussed.

Poslední úprava: Grajciar Lukáš, doc. RNDr., Ph.D. (15.10.2020)

Sylabus

čeština

Adiabatická a Bornova-Oppenheimerova aproximace. Variační metoda. Stacionární poruchová teorie. Hellmannova-Feynmanova věta. Moment hybnosti. Spinové vlastní funkce.

Hartreeho-Fockova metoda. Model nezávislých částic. Slaterova-Condonova pravidla. Hartreeho-Fockovy-Roothaanovy rovnice. Populační analýza. Báze atomových orbitalů.

Korelační energie. Konfigurační interakce. Moellerova-Plessetova poruchová teorie. Spřažené klastry. Multireferenční metody.

Teorie funkcionálu hustoty. Hohenbergovy-Kohnovy teorémy. Kohnovy-Shamovy rovnice. Výměnné a korelační funkcionály.

Pseudopotenciály. Relativistické efekty. Periodické modely.

Stacionární body na hyperplochách potenciální energie.

Semiempirické metody a mezimolekulové potenciály.

Výpočty fyzikálních a chemických vlastností.

Poslední úprava: NACHTIG/NATUR.CUNI.CZ (16.12.2009)

angličtina

Adiabatic and Born-Oppenheimer approximation. Variational method. Stationary perturbation theory. Hellmann-Feynman theorem. Moment of momentum. Spin custom functions.

 

Hartree-Fock method. Model of independent particles. Slater-Condon rules. Hartree-Fock-Roothaan equations. Population analysis. Atomic orbital bases.

 

Correlation energy. Configuration interactions. Moeller-Plesset perturbation theory. Coupled clusters. Multireference methods.

 

Density functional theory. Hohenberg-Kohn theorems. Kohn-Sham equations. Exchange and correlation functionals.

 

Pseudopotentials. Relativistic effects. Periodic models.

 

Stationary points on the potential energy hyperlinks.

 

Semiempirical methods and intermolecular potentials.

 

Calculations of physical and chemical properties.

Poslední úprava: Heard Christopher James, Ph.D. (24.10.2019)

Vstupní požadavky

čeština

Studenti musí mít alespoň základní znalosti práce v operačním systému LINUX.

Poslední úprava: NACHTIG/NATUR.CUNI.CZ (16.12.2009)

angličtina

Students must have at least basic knowledge of working in the LINUX operating system.

Poslední úprava: Heard Christopher James, Ph.D. (24.10.2019)