آموزش شیمی محاسباتی: مفاهیم، نظریه‌ها و کاربردها - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

مقدمه Introduction

• مقدمه دوره، روش‌های شیمی محاسباتی Introduction of the course, computational chemistry methods

سطح انرژی پتانسیل (PES) Potential energy surface (PES)

• PES مولکول N2 و اوزون PES of N2 molecule and ozone

• ابررویه Hypersurface

نقاط کمینه و زینی Minima and Saddle points

• روش نیوتن-رافسون Newton Raphson Method

• یافتن و مشخصه‌یابی نقاط ایستا Finding and characterizing stationary points

تحلیل حالت عادی، تصحیح حرارتی انرژی‌ها Nomal mode anlysis, thermal correction to energies

• تحلیل حالت عادی Normal mode analysis

• توابع پارتیشن Partition functions

• توابع پارتیشن مختلف در انرژی و آنتروپی different partition functions in energy and entropy

معادله شرودینگر و اصول مکانیک کوانتومی Schordinger Equation and postulates of quantum mechanics

• اصول مکانیک کوانتومی Postulates of quantum Mechanics

هامیلتونی مولکولی و تقریب بورن-اوپنهایمر Molecular Hamiltonian and Born-Oppenheimer Approximation

• هامیلتونی مولکولی و تقریب بورن-اوپنهایمر Molecular Hamiltonian and Born-Oppenheimer Approximation

• مسئله چند-جسمی و رویکرد وردشی Many body problem and Variational approach

روش هارتری-فوک Hartree Fock Method

• ساخت و بهینه‌سازی تابع موج آزمایشی، انتگرال‌های همپوشانی و رزونانس Contruction and optimization of trial wavefunction, Overlap and Resonance Integ

• حاصلضرب هارتری، محدودیت‌های تابع موج آزمایشی Hartree Product, constraints of trial wavefunction

• تابع موج دترمینان اسلیتر و محاسبات هارتری-فوک Slater determinent wavefunction and Hartree Fock calculations

• انرژی هارتری-فوک Hartree Fock Energy

• رویه SCF و معادله هارتری-فوک SCF Procedure and Hartree Fock equation

همبستگی ایستا و دینامیکی، و روش‌های پساهارتری-فوک Static and Dynamic correlation, and Post Hartree Fock Methods

• همبستگی دینامیکی و تابع موج چند-دترمینانی Dynamic correlation and multideterminent wavefunction

• نظریه اختلال – بخش اول Perturbation Theory part 1

• نظریه اختلال – بخش دوم، مزایا و معایب Perturbation theory Part II, advantages and disadvantages

• روش‌های کوپل کلاستر پساهارتری-فوک Coupled Cluster post HF methods

• همبستگی ایستا و روش‌های ثبت همبستگی ایستا Static Correlation and Methods to capture Static Correlation

نظریه تابعی چگالی (DFT) Density Functional Theory

• مبانی DFT و قضایای بنیادی مانند هوهنبرگ-کون، توماس-فرمی DFT basic and the fundamental theorems such as Hohenberg-Kohn, Thomas Fermi

• قضیه کوهن-شم در DFT Kohn Shame Theorem of DFT

• تابعک‌های تبادل-همبستگی Exchange Correlation Functionals

• دسته‌بندی روش‌های DFT و تابعک‌های آنها Classes of DFT methods and their functionals

مجموعه پایه و تابع پایه Basis set and Basis function

• تابع پایه Basis function

• مجموعه پایه Basis set

• انواع مجموعه پایه و تابع قطبش Types of basis set and polarization function

• توابع پخش، و انتخاب مجموعه‌های پایه Diffuse functions, and the choice of basis sets

• مجموعه‌های پایه موج تخت plane wave basis sets

هزینه و دقت Cost and Accuracy

• هزینه و دقت روش‌ها Cost and accuracy of methods

• خطاها در هندسه‌ها و انرژی‌ها در روش‌های مختلف Errors in geometries and energies of different methods

• راهبردها برای کاهش هزینه محاسباتی Strategies to reduce computational cost

• مدل‌های حلال‌پوشی و هزینه‌های مرتبط با آنها solvation models and their associated costs

• روش چندلایه Multilayer method

حالت‌های برانگیخته Excited states

• برهم‌کنش پیکربندی تک‌تایی Configuration Interaction singles

• DFT وابسته به زمان Time dependent DFT

روش‌های میدان نیرو Force Field methods

• مروری بر میدان‌های نیرو Force Fields overview

• عبارات کشش پیوند در میدان‌های نیرو Bond stretching terms in force fields

• خمش، پیچش و عبارات غیرپیوندی Bending, Torsion and non-bonding terms.

• مراحل در میدان‌های نیرو steps in Force fields

روش‌های نیمه‌تجربی Semi-empirical methods

• روش‌های نیمه‌تجربی – نظریه هوکل Semi-empirical methods Huckel Theory

• اغماض کامل همپوشانی دیفرانسیلی (CNDO) Complete Neglet of Differential Overlap (CNDO)

• اغماض میانی همپوشانی دیفرانسیلی و NNDO Intermediate Neglect of Differential Overlap and NNDO

محاسبات خواص Properties Calculations

• خواص و اوربیتال‌های پیوندی طبیعی Properties and Natural Bonding Orbitals

• گشتاورهای چندقطبی و پتانسیل الکترواستاتیک مولکولی Multipole moments and Molecular Electrostatic Potential

• طیف‌های IR و رامان IR and Raman spectra

• طیف‌های UV-Vis و NMR UV-Vis and NMR spectra