Избранные главы физической химии: квантово-химическое и молекулярное моделирование

Целью курса является обучение студентов выбору метода моделирования, адекватного поставленной задаче исследования, заданным условиям и имеющимся вычислительным средствам, а также интерпретации результатов расчетов.

КУРС:
4
СЕМЕСТР:
весенний
ОБЩАЯ ТРУДОЁМКОСТЬ:
4 зачётные единицы
АУДИТОРНАЯ НАГРУЗКА:
72 ч
ФОРМА ОТЧЁТНОСТИ:
экзамен

Преподаватели:

Иоффе Илья Нафтольевич
профессор, д.ф.-м.н.

Целью курса является обучение студентов выбору метода моделирования, адекватного поставленной задаче исследования, заданным условиям и имеющимся вычислительным средствам, а также интерпретации результатов расчетов.

Курс состоит из двух частей: общее знакомство с методами молекулярного моделирования (преподаватель: к.ф.-м.н., доц. Кулакова А.М.) и методы квантово-химического моделирования (преподаватель: д.ф.-м.н., проф. Иоффе И.Н.).

В первой части курса студенты познакомятся с классификацией методов молекулярного моделирования. Основное внимание уделяется классическим методам описания молекулярных систем; методу молекулярной динамики, а также его вариациям, позволяющим более полно сканировать конформационное пространство. Также будут рассмотрены другие методы обхода конформационного пространства и методы поиска стационарных точек на энергетической поверхности. Все лекционные материалы подкрепляются практическими работами.

Вторая часть курса будет посвящена более глубокому и расширенному по сравнению с базовым курсом квантовой химии рассмотрению основных методов квантово-химического исследования электронных состояний молекулярных систем. Будут обсуждены теоретические основы метода функционала электронной плотности, включая нестационарный метод в варианте линейного отклика для возбужденных состояний, методов конфигурационного взаимодействия и многоконфигурационного метода самосогласованного поля, одно- и многоконфигурационных методов теории возмущений, а также различных вариантов метода связанных кластеров. Практическая часть будет включать расчетные задачи, с помощью которых студенты ознакомятся с особенностями работы одного из широко распространенных квантово-химических программных пакетов ORCA, содержанием получаемых из расчетов сведений и величин, возможностями расчета различных молекулярных свойств, особенностями областей применения перечисленных выше методов и их типичными уровнями количественной точности.