量子力学计算论文_史海梅

导读:本文包含了量子力学计算论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:量子力学,势能,方法,光谱,分子,矩阵,克莱。

量子力学计算论文文献综述

史海梅[1](2019)在《量子力学若干问题的高精度数值计算》一文中研究指出分子反应动力学可以从原子与分子的层面去研究化学反应的本质,理论上,含时波包方法已经成为了很重要的研究手段。本论文首先介绍了非相对论领域量子动力学的数值求解方法以及格点分布方法,谱差分和sin-DVR和FE-DVR方法对理论计算方法的发展有着很重要的作用。其次,一般的分子的核运动常是发生在绝热势能面上,当存在锥形交叉点时,哈密顿量需要引入对角线伯恩奥本海默校正和几何相位附加项,这里首次验证了在绝热表象下当锥形交叉点能量较高时不处理这两个附加相应时用sinc-DVR方法便可以得到可靠地结果,且并不会比引入几何相位的任意矢势时效果差。最后,相对论领域数值计算方法并不多,而Klein-Gordon方程和Dirac方程主要用来处理有相对论效应的粒子运动,这里引入稀疏带状矩阵,发展了将谱差分和OFE-DVR与实空间分裂算符法相结合用于Klein-Gordon方程的数值计算中,提高了格点效率与计算效率,并且模拟了高斯波包在激光场和谐振子振动势中的运动;相应的发展了将sin-DVR方法用于Dirac方程的数值计算,用克莱恩悖论现象验证了Dirac方程的正确性,有效的计算电子与中微子在台阶势中的散射问题,也相应的模拟了它们分别在激光场中的波包状态。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-06-04)

高法金,王敦友,王琛,刘琬琪,倪立岩[2](2018)在《基于多层次量子力学/分子动力学方法计算水溶液中S_N2反应CH_3Br+Cl~-的研究》一文中研究指出本文利用多层次量子力学与分子动力学相结合(QM/MM)[1][2]的方法对CH_3Br+Cl~-→CH_3Cl+Br~-在水溶液中的亲核取代反应S_N2机制进行研究,并计算了受水溶液影响后反应路径上的反应物络合物、过渡态以及产物络合物的相关特性,计算中我们分别采用密度泛函理论(DFT)和耦合簇理论(CCSD(T))方法描述了反应活性区域的平(本文来源于《第七届全国计算原子与分子物理学术会议摘要集》期刊2018-08-07)

张晓龙[3](2018)在《发展高维CH_3F-H_2及CO-H_2的势能面与振转光谱的全量子力学计算方法》一文中研究指出光谱探测是表征物质结构与性质的重要手段之一,一直备受实验与理论科学们的青睐。其中,分析弱相互作用体系间的振转光谱成为了当下热门的研究领域。随着当今科技的蓬勃发展,计算机性能的提高与实验设备的完善使研究分子间弱相互作用又迈向了一个新的高度。振转光谱的分析既是机遇,同时也面临着挑战。首先,需要选择一种精确的从头算方法来获取体系的能量。其次,构建一个包括研究体系分子内坐标的分子间势能面模型。最后同时也是最困难的部分,严格表示体系哈密顿算符的各项动能与势能矩阵元,精确求解体系的振动与转动能级。理论预测体系的振转光谱,指导论证实验数据,进一步探索物质的本质。本课题的研究体系及内容如下:1对于线性与线性的CO-H_2二聚体体系,构建了包含CO单体分子内C-O伸缩坐标的精确从头算五维势能面。对于基态ν_(CO)=0基发态ν_(CO)=1的振动平均四维势能面,通过最小二乘法方法拟合了Morse/Long-Range(MLR)势能函数模型获得。30326个从头算能量点对于基态与激发态的拟合标准偏差(RMS)仅为0.087与0.082cm~(-1),且仅仅需要196参数。基于振动平均的四维MLR势能面计算体系的振转能级,对于para-H_2-CO与ortho-H_2-CO理论预测红外光谱光谱跃迁与实验观测值仅为0.007与0.023 cm~(-1)。这与之前在Science 336,1147(2012)发表的六维从头算势能面V_(12)获得的0.010与0.018 cm~(-1)是在一个精度范围内。计算的关于para-H_2-CO的频率位移为-0.179 cm~(-1),这与实验值观测的-0.179 cm~(-1)相同。比在V_(12)势能面获得的-0.176 cm~(-1)要稍微精确。在这个势能面下,通过路径积分蒙特卡洛与一阶围绕理论方法,模拟了CO在(paraH_2)_N-CO(N=1-20)团簇下的振动频率位移。同时预测的频率位移与目前可观测的实验值极其稳合。2基于以上的CO-H_2二聚体精确的势能面,我们对CO-(pH_2)_2,CO-(oD_2)_2和混合的CO-pH_2-He叁聚体进行进一步深入研究。叁聚体体系的分子间势能面通过加和精确的两体pH_2-CO或oD_2-CO(Li et al.J Chem Phys 139:164315,2013),pH_2–pH_2或oD_2–oD_2(Patkowski et al.J Chem Phys 129:094304,2008))及pH_2-He势能面获得。基于叁聚体体系的势能面,精确的求解了它们的振转能级。理论预测了CO-(pH_2)_2,CO-(oD_2)_2和混合的CO-pH_2-He的红外与微波光谱。目前为止,实验值仅能测的4条光谱跃迁谱线,其中3条是在红外区域,另外一条在微波区域,我们理论预测的光谱跃迁与实验观测的完全相近。基于选择性规律,我们进一步预测了J 3的相关能级在不同温度下的跃迁强度,其中对于混合的CO-pH_2-He叁聚体有一条(1,f,4)-(0,e,1)在实验中没法确定,我们确认了他的跃迁,同时其他的理论跃迁谱线能够对实验学家提供进一步的帮助。最后分析了对于叁维的pH_2或oD_2的波函数密度分布,在体系固定的坐标系下,两个pH_2或oD_2分子在基态更成局域化分布,而He原子的分布是离域化的。3对于非线性与线性CH_3F-H_2体系,大量的基质光谱数据已经被实验科学家们获取,然而,其中有许多尚未解决的问题与现象需要理论科学家们的帮助。精确的解析光谱数据是以势能面为基础的。目前为止,没有相关的CH_3F-H_2体系的势能面被报道,一方面是因为体系的维度高,如何计算包含CH_3F分子内的坐标的从头算能量。另一方面是高维度的势能面的各项异性,使得在拟合过程中变得困难。而且求解对称陀罗分子与线性分子的哈密顿,矩阵元过程比较复杂没有详细的推导过程。本文我们构建了包括CH_3F单体的Q_3分子内伸缩坐标的六维从头算势能面。电子结构计算方法是在CCSD(T)-F12a/aVTZ水平下获得。通过最小二乘法方法MLR势能函数模型上获得基态ν_(CH3F)=0基发态ν_(CH3F)=1振动平均五维势能面。同时这是MLR势能函数第一次应用到线性与非线性分子体系中。25015个从头算点的标准偏差为0.74 cm~(-1),在能量0 cm~(-1)时的偏差为0.082 cm~(-1)。通过绝热阻尼近似平均的方法,将五维的势能面中描述H_2分子坐标平均,得到了3维的CH_3F-paraH_2势能面,红外与微波光谱对于该体系首次预测。同时求解的H_2-CH_3F基态振转能级与在CH_3F-paraH_2求解的基本接近(相差小于0.05 cm~(-1)),这些工作为以后CH_3F-(H_2)_N团簇体系的研究奠定了坚实的基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)

王雅倩[4](2018)在《基于分块量子力学方法的蛋白—蛋白结合自由能计算》一文中研究指出静电嵌入的扩展化的分子碎片共轭帽(EE-GMFCC)方法已成功应用于高效线性伸缩量子力学(QM)的蛋白质能量计算。本文中,我们将EE-GMFCC方法应用于计算核酸内切酶与免疫蛋白复合物的结合自由能。用EE-GMFCC方法计算野生型复合物与变异复合物的结合自由能与实验值能很好的符合。基于分子力学泊松-玻尔兹曼表面积方法(MM/PBSA)所得的最靠近平均结合自由能的结构在B3LYP/6-31G*-D水平下的预测值与实验值之间的相关系数为0.906。其结果显示量子效应对于精确预测蛋白-蛋白结合自由能非常重要。此外,PB溶剂化自由能的自洽计算对于精确计算蛋白-蛋白结合自由能也发挥了重要作用。目前的研究表明EE-GMFCC计算方法能够为蛋白-蛋白复合体结合自由能的计算提供可信的预测。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-05-18)

王丽华[5](2018)在《从泡利矩阵解析量子力学中的几类典型计算问题》一文中研究指出通过泡利矩阵分别解析量子力学中的几类典型计算问题,即算符的本征值和本征函数、么正变换矩阵、力学量的期望值及可能取值的概率.(本文来源于《物理通报》期刊2018年04期)

王德华,李梦芝,宋鸿娜,任笑笑[6](2018)在《氢负离子在金属面附近光剥离截面的量子力学计算》一文中研究指出利用量子力学方法推导出了氢负离子在金属面附近光剥离截面的近似计算公式,该公式可以表示成不存在金属面时的光滑背景项和一个与金属面有关的修改因子乘积的形式.研究表明:当激光激化方向沿着z轴方向时,光剥离截面中呈现出不规则的阶梯型的振荡结构.通过将本文的结果和半经典闭合轨道理论计算得到的结果进行比较,发现:当金属面距离氢负离子的距离比较近时,利用量子力学方法计算的光剥离截面和半经典闭合轨道理论的结果出现了一定的差距;但是当距离比较远时,两种方法计算的结果吻合较好.对于椭圆激化光,金属面对光剥离截面的影响比较小,光剥离截面趋近于不存在外场情况的光滑光剥离截面.本文的结果可以为实验研究氢负离子在表面附近的光剥离提供一定的理论指导.(本文来源于《鲁东大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期)

刘金峰,王雅倩,张增辉,何晓[7](2016)在《基于MFCC方法计算表皮生长因子受体与4-苯胺基喹唑啉结合的量子力学机制》一文中研究指出基于最近发展的分子碎片共轭帽(molecular fractionation with conjugate caps,MFCC)方法,表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)与其抑制剂的相互作用能得以用完整的量子力学来计算,主要包括上市的Iressa[第一代美国食品及药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)通过的药物]和4-苯胺基喹唑啉类抑制剂Tarceva(已上市)、CI-1033与EKI-785。对EGFR的完整体系(超过5 000个原子)与4-苯胺基喹唑啉类抑制剂之间的结合作用采用了量子力学计算方法。结合体系的量子能量计算,用Hartree-Fock与密度泛函理论(density functional theory,DFT)2种方法,EGFR与Tarceva之间的相互作用能基于它们两者复合物的晶体结构得到,而其他抑制剂与EGFR的相互作用能则通过分子对接软件预测的构型进行计算。利用MFCC方法,获得了量子相互作用能谱,清楚地给出了EGFR每个氨基酸片段与4-苯胺基喹唑啉类抑制剂之间的单个相互作用能。量子研究发现,4-苯胺基喹唑啉类抑制剂与EGFR的结合通过1个氢键和静电相互作用。Iressa、Tarceva、CI-1033、EKI-785与EGFR的结合能计算值分别为-40.23、-53.09、-33.92、-31.47kcal/mol(1cal=4.184J)。研究表明,Tarceva比第一代FDA通过的药物Iressa有更强的结合能力,而CI-1033、EKI-785则表现出一般的结合作用,另外,与MFCC计算的相互作用能谱相比,有一些相互作用在力场作用能谱中被明显高估。(本文来源于《中国科技论文》期刊2016年18期)

高法金,王敦友,刘鹏,吕晶,牛美兴[8](2016)在《基于多层次量子力学/分子动力学方法计算水溶液中S_N2反应CH_3Br+Cl~-的研究》一文中研究指出本文利用多层次量子力学与分子动力学相结合(ML-QM/MM)~([1][2])的方法对 CH_3Br+Cl~-→CH_3Cl+Br~-在水溶液中的亲核取代反应 S_N2 机制进行研究,并计算了受水溶液影响后反应路径上的反应物络合物、过渡态以及产物络合物的相关特性,计算中我们分别采用密度泛函理论(DFT)和耦合簇理论(CCSD(T))方法描述了反应活性区域的平均力势(PMF)。考虑到量子力学计算的准确性,以及我们计算体系的复杂性,量子力学方法被选用处理参与化学键变化的反应活性区域,分子动力学方法被选用处理周围不参与化学键变化的水溶液环境,鉴于CCSD(T)方法在计算上的精(本文来源于《第六届全国计算原子与分子物理学术会议论文集》期刊2016-08-05)

刘剑[9](2016)在《一种新的计算振动光谱的量子力学方法》一文中研究指出路径积分刘维尔动力学方法是一种新的量子力学方法,可以用来准确地计算复杂分子体系的振动光谱中的量子效应和同位素效应。该方法已被应用于一系列分子体系的振动光谱模拟。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十八分会:电子结构理论方法的发展与应用》期刊2016-07-01)

高峰,单风连[10](2016)在《量子力学中对易关系的计算研究》一文中研究指出在量子力学中,计算两个力学量算符的对易关系是非常重要的,一些重要原理和结论都与两个算符的对易关系有关,如两个力学量算符能否具有共同的本征态系或两个力学量算符是否同时具有确定值都与这两个算符能否对易有直接关联。一般说来,两个算符之间的对易关系的计算有两种方法,即直接计算法和作用态计算法。然而,实际计算两个算符的对易关系时,针对不同的问题需要使用不同的计算方法。该文从实例出发,系统地研究了如何正确地运用两种方法计算两个算符之间的对易关系,并分析讨论了对易关系在量子物理学中的重要应用。(本文来源于《衡阳师范学院学报》期刊2016年03期)

量子力学计算论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文利用多层次量子力学与分子动力学相结合(QM/MM)[1][2]的方法对CH_3Br+Cl~-→CH_3Cl+Br~-在水溶液中的亲核取代反应S_N2机制进行研究,并计算了受水溶液影响后反应路径上的反应物络合物、过渡态以及产物络合物的相关特性,计算中我们分别采用密度泛函理论(DFT)和耦合簇理论(CCSD(T))方法描述了反应活性区域的平

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

量子力学计算论文参考文献

[1].史海梅.量子力学若干问题的高精度数值计算[D].青岛科技大学.2019

[2].高法金,王敦友,王琛,刘琬琪,倪立岩.基于多层次量子力学/分子动力学方法计算水溶液中S_N2反应CH_3Br+Cl~-的研究[C].第七届全国计算原子与分子物理学术会议摘要集.2018

[3].张晓龙.发展高维CH_3F-H_2及CO-H_2的势能面与振转光谱的全量子力学计算方法[D].吉林大学.2018

[4].王雅倩.基于分块量子力学方法的蛋白—蛋白结合自由能计算[D].华东师范大学.2018

[5].王丽华.从泡利矩阵解析量子力学中的几类典型计算问题[J].物理通报.2018

[6].王德华,李梦芝,宋鸿娜,任笑笑.氢负离子在金属面附近光剥离截面的量子力学计算[J].鲁东大学学报(自然科学版).2018

[7].刘金峰,王雅倩,张增辉,何晓.基于MFCC方法计算表皮生长因子受体与4-苯胺基喹唑啉结合的量子力学机制[J].中国科技论文.2016

[8].高法金,王敦友,刘鹏,吕晶,牛美兴.基于多层次量子力学/分子动力学方法计算水溶液中S_N2反应CH_3Br+Cl~-的研究[C].第六届全国计算原子与分子物理学术会议论文集.2016

[9].刘剑.一种新的计算振动光谱的量子力学方法[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十八分会:电子结构理论方法的发展与应用.2016

[10].高峰,单风连.量子力学中对易关系的计算研究[J].衡阳师范学院学报.2016

论文知识图

方法中整个体系划分为QM、MM和边...基于量子力学的结构模拟方法分子动力学方法算法流程图能量截断值收敛性测试图点收敛性测试图本论文所涉及的势能函数曲线

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量子力学计算论文_史海梅
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