docWieloreferencyjna metoda sprzężonych klasterów w
download 
Reklamacja Transkrypt
Wieloreferencyjna metoda sprzężonych klasterów w
Wieloreferencyjna metoda sprzężonych klasterów w dwuwalencyjnych sektorach przestrzeni Focka oraz metoda równań ruchu w zastosowaniu do opisu stanów wzbudzonych Grupa Moniki Musiał Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Chemii Teoretycznej Główny cel Teoretyczne wyznaczanie energii wzbudzeń (EE) wykorzystując obliczenia: podwójnego potencjału jonizacji (DIP) podwójnego powinowactwa elektronowego (DEA) przy użyciu metody sprzężonych klasterów, opartej na funkcji referencyjnej RHF (Hartree-Fock z ograniczeniami spinowymi), która pozwala na wyznaczanie stanów czystych spinowo (bez kontaminacji). Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 2 / 17 Stany podwójnie zjonizowane DIP: podwójny potencjał jonizacji A =⇒ A+2 DIP = EA+2 − EA Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 3 / 17 Stany podwójnie zjonizowane DIP: podwójny potencjał jonizacji A =⇒ A+2 DIP = EA+2 − EA DEA: podwójne powinowactwo elektronowe A =⇒ A−2 DEA = EA − EA−2 Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 3 / 17 DIP i DEA Dlaczego stany podwójnie zjonizowane dodatnio i ujemnie sa̧ interesuja̧ce? Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 4 / 17 Zastosowanie podejścia DIP Energie wzbudzeń poprzez obliczenia DIP Powód: dla niektórych układów łatwiej jest uzyskać funkcję referencyjną dla stanu po przyłączeniu dwóch elektronów niż dla molekuły obojętnej Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 5 / 17 Zastosowanie podejścia DIP Energie wzbudzeń poprzez obliczenia DIP Powód: dla niektórych układów łatwiej jest uzyskać funkcję referencyjną dla stanu po przyłączeniu dwóch elektronów niż dla molekuły obojętnej W celu wykonania obliczeń EE dla molekuły A wykonujemy obliczenia DIP dla jonu A−2 . Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 5 / 17 DIP: wyznaczanie krzywych energii potencjalnej (PEC) dla molekuły F2 • Molekula obojȩtna F2 Ḟ •———- . . . . . ———-• Ḟ Funkcja referencyjna dla rozseparowanych atomów nie jest dobrze zdefiniowana. Molekula z dola̧czonymi dwoma elektronami F−2 2 F− •—– . . . . —–• F− Jon F−2 dysocjuje na dwa fragmenty 2 zamkniȩtopowlokowe (izoelektronowe z atomem neonu). Dobrze opisana funkcja referencyjna. Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 6 / 17 Zastosowanie podejścia DEA Energie wzbudzeń poprzez obliczenia DEA Powód: dla niektórych układów łatwiej jest uzyskać funkcję referencyjną dla stanu po usuniȩciu dwóch elektronów niż dla molekuły obojętnej Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 7 / 17 Zastosowanie podejścia DEA Energie wzbudzeń poprzez obliczenia DEA Powód: dla niektórych układów łatwiej jest uzyskać funkcję referencyjną dla stanu po usuniȩciu dwóch elektronów niż dla molekuły obojętnej W celu wykonania obliczeń EE dla molekuły A wykonujemy obliczenia DEA dla jonu A+2. Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 7 / 17 DEA przykład: obliczenia PEC dla molekuły Na2 • Obojȩtna molekula Na2 ˙ •———- . . . . . ———-• Na ˙ Na Funkcja referencyjna dla rozseparowanych atomów nie jest dobrze zdefiniowana. • Molekula podwójnie zjonizowana Na+2 2 Na+ •—– . . . . —–• Na+ Jon Na+2 dysocjuje na dwa fragmenty 2 zamkniȩtopowlokowe (izoelektronowe z atomem neonu). Dobrze opisana funkcja referencyjna. Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 8 / 17 DEA przykład: GS dla molekuły Na2 Podwójnie zjonizowana molekuła: Na+2 2 . . . . . . 3p 3p 3s [Ne] Na+ Grupa Moniki Musiał 3s [Ne] Na+ FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 9 / 17 DEA przykład: GS dla molekuły Na2 Podwójnie zjonizowana molekuła: Na+2 2 . . . . . . 3p 3p 3s [Ne] Na+ Na+2 2 . . . 3s [Ne] Na+ −−→ DEA Na2 . . . 3p 3p 3s 6 [Ne] Na Grupa Moniki Musiał 3s ? [Ne] Na FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 9 / 17 DEA przykład: EE dla molekuły Na2 Podwojnie zjonizowana molekuła: Na+2 2 . . . . . . 3p 3p 3s [Ne] Na+ Na+2 2 . . . 3p 3s 6 [Ne] Na Grupa Moniki Musiał 3s [Ne] Na+ −−→ DEA Na2 . . . ? 3p 3s [Ne] Na FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 10 / 17 Główna tematyka badawcza Tematyka badawcza jest związana z rozwijaniem nowych metod obliczeniowych chemii kwantowej umożliwiających osiąganie w obliczeniach bardzo wysokich dokładności. Obszarem poszukiwań jest teoria sprzężonych klasterów, której charakterystycznym wyróżnikiem jest wykładnicza parametryzacja funkcji falowej. Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 11 / 17 Główna tematyka badawcza Nowoutworzone metody są stosowane do opisu stanów wzbudzonych atomów i cząsteczek, stanów zjonizowanych dodatnio (jednokrotnie lub wielokrotnie) oraz stanów powstałych po przyłączeniu do atomu lub cząsteczki jednego lub kilku elektronów (stany zjonizowane ujemnie). Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 12 / 17 Główna tematyka badawcza Przydatność nowych metod do opisu układów zjonizowanych pozwala na badania układów metastabilnych, takich jak rodniki i jony, które są dla chemii kwantowej szczególnie interesujące. W ostatnich latach udało się stworzyć na podstawie teorii sprzężonych klasterów kilkanaście nowych metod pozwalających na uzyskanie bardzo precyzyjnego opisu energetyki i struktury atomów i małych cząsteczek. Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 13 / 17 Główna tematyka badawcza Szczególnie interesujące wyniki udało się uzyskać w badaniach nad zrywaniem wiązań i procesem dysocjacji molekuł. Np. metody oznaczone akronimami DIP (double ionization potential) i DEA (double electron attachment) zaprojektowane do wyznaczania podwójnego potencjału jonizacji i podwójnego powinowactwa elektronowego umożliwiły wyznaczenie krzywych energii dysocjacji, np. dla molekuł F2 lub Na2 w całym zakresie odległości międzyatomowych. Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 14 / 17 Główna tematyka badawcza W szczególności realizujemy prace, których treścią jest: wyznaczanie krzywych energii potencjalnych dla dysocjacji układów zamkniętopowłokowych w stanach trypletowych i kwintetowych opis zrywania wiązań w stanie podstawowym i w stanach wzbudzonych w rodnikach i jonach Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 15 / 17 Główna tematyka badawcza obliczenia dla układów zawierających trzy elektrony poza zamkniętopowłokowym rdzeniem (np. cząsteczka LiC, zastosowanie m.in. w uszlachetnianiu paliw rakietowych) opis przebiegu dysocjacji dimerów angażujących pierwiastki, dla których istotną rolę odgrywają efekty relatywistyczne Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 16 / 17 PODZIĘKOWANIE Praca jest realizowana dzięki wsparciu Narodowego Centrum Nauki Nr grantu: 2011/01/ST4/06503. Grupa Moniki Musiał FS-CC oraz EOM-CC do opisu stanów wzbudzonych 17 / 17
