Моделирование, как метод научного исследования. Ограниченный метод Хартри-Фока

Содержание

Слайд 2

СОДЕРЖАНИЕ 1. Моделирование как метод научного исследования 2. Ограниченный метод Хартри – Фока

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Моделирование как метод научного исследования 2. Ограниченный метод Хартри –

Фока
Слайд 3

Слайд 4

Ду́глас Ре́йнер Ха́ртри (англ. Douglas Rayner Hartree; 27 марта 1897, Кембридж

Ду́глас Ре́йнер Ха́ртри (англ. Douglas Rayner Hartree; 27 марта 1897, Кембридж — 12 февраля 1958, Кембридж) — английский физик-теоретик и математик. Член Лондонского

королевского общества(1932). Работы Хартри в области физики посвящены в основном квантовой теории и атомной физике. Он также известен своей деятельностью в области создания и обслуживания вычислительных систем, являясь одним из пионеров вычислительной техники в Великобритании.
Слайд 5

Влади́мир Алекса́ндрович Фок (1898—1974) — советский физик. Академик АН СССР (1939;

Влади́мир Алекса́ндрович Фок (1898—1974) — советский физик. Академик АН СССР (1939; член-корреспондент с 1932 года). Герой Социалистического Труда. Член ряда академий наук

и научных обществ. Удостоен многих национальных и международных наград
Слайд 6

Метод Хартри – Фока является основным расчетным методом квантовой химии. Он

Метод Хартри – Фока является основным расчетным методом квантовой химии.
Он

представлен в различных вариантах:
-для систем с замкнутыми электронными оболочками
-открытыми электронными оболочками.
Во многих случаях он позволяет получить хорошие результаты для прогнозирования свойств молекулярных систем.
Метод позволяет рассчитывать полную энергию молекул с высокой точностью, которой все же недостаточно для расчета малых энергетических эффектов
Слайд 7

Метод широко используется в квантовой химии, в частности, для проведения численного

 
Метод широко используется в квантовой химии, в частности, для проведения численного моделирования конфигурации

некоторых молекул, в  теории атома  для расчётов свойств атомных конфигураций. Метод Хартри — Фока также применяется для исследования физических свойств смешанных кристаллов (например, для построения моделей распределения ионов замещения по узлам кристаллической решётки и расчета тензоров градиента электрических полей).
Слайд 8

ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ квантовой химии, методы расчета молекулярных характеристик или свойств вещества

ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ квантовой химии, методы расчета молекулярных характеристик или свойств вещества с

привлечением экспериментальных данных. По своей сути полуэмпирические методы аналогичны неэмпирическим методам решения уравнения Шрёдингера для многоатомных мол. систем, однако для облегчения расчетов в полуэмпирических методах вводятся дополнит. упрощения. Как правило, эти упрощения связаны с валентным приближением, т. е. основаны на описании лишь валентных электронов, а также с пренебрежением определенными классами молекулярных интегралов в точных уравнениях того неэмпиричесчкого метода, в рамках которого проводится полуэмпирический расчет
Слайд 9

Метод INDO занимает промежуточное по сложности и времени вычислений положение между

Метод INDO занимает промежуточное по сложности и времени вычислений положение между

методами NDDO и CNDO. Он преодолевает основной недостаток метода CNDO, в котором пренебрегается различием в кулоновском отталкивании электронов с параллельными и антипараллельными спинами. Это достигается за счет сохранения одноцентровых обменных интегралов (µAνA|µAνA), но двухцентровые(µAνA|µBνB) по прежнему рассматриваются в рамках НДП как равные нулю. Как следствие, метод INDO лучше воспроизводит электронную структуру соединений с открытыми оболочками. Однако он неприменим для расчета энергетических характеристик молекулы и, следовательно, для построения ППЭ и изучения механизмов реакций
Слайд 10

Метод NDDO. На данном приближении основаны наиболее точные полуэмпирические методы, наибольшее

Метод NDDO. На данном приближении основаны наиболее точные полуэмпирические методы, наибольшее

распространение получили процедуры MNDO (М. Дьюар, 1977), AM1 (М. Дьюар, 1985) и PM3 (Дж. Стюарт, 1989).
Слайд 11

Метод MNDO. В методе MNDO(Modified Neglect of Diatomic Overlap, МПДП) учитываются

Метод MNDO. В методе MNDO(Modified Neglect of Diatomic Overlap, МПДП) учитываются

интегралы межэлектронного отталкивания, включающие одноцентровые перекрывания. Интегралы (µµ|νν), µ A, ν B рассчитываются, а не аппроксимируются. Важным преимуществом метода MNDO по сравнению с MINDO/3 является отказ от параметризации резонансного интегралаβµν по связевому типу и переход к соотношению
H µν= βµν= Sµν12 (βµ+ βν).
Слайд 12

Метод AM1. С целью учета этих эффектов в параметризации AM1 (Austin

Метод AM1. С целью учета этих эффектов в параметризации AM1 (Austin

Model) в выражении для Ecore включены дополнительные члены, которые можно рассматривать как члены ван-дер-ваальсова отталкивания. В результате метод AM1 лучше воспроизводит водородную связь и дает лучшие результаты для активационных параметров, чем метод MNDO
Слайд 13

Метод PM3. Метод PM3 очень близок к методу AM1, отличие состоит

Метод PM3. Метод PM3 очень близок к методу AM1, отличие состоит

в том, что в методе PM3 все параметры, аппроксимирующие интегралы взаимодействия, подбираются наилучшим образом (оптимизируются с помощью набора соединений с надежно измеренными экспериментальными свойствами), тогда как в AM1 интегралы межэлектронного взаимодействия рассчитываются из экспериментальных спектроскопических данных для атомов