ИСТИНА

Диссертационная работа посвящена исследованию и разработке новых методов решения уравнений теории электронной структуры молекул, а также исследованию волновых функций, полученных в неэмпирических расчётах, нацеленных на достижение наивысшей точности, и в расчётах, проведённых для молекулярных систем максимального размера. Наибольшее внимание в первой части работы было уделено линейно масштабируемым методам решение уравнений Хартри-Фока и Кона-Шама. Была установлена линейная масштабируемость основных операторов теории электронной структуры молекул по числу базисных функций и дано новое объяснение линейной масштабируемости вычисления матрицы Фока. Показано, что улучшенный обычный метод Хартри-Фока со сжатием данных и линейно масштабируемым вычислением матрицы Фока является эффективным методом решения уравнения Хартри-Фока для больших молекулярных систем. Предложен сверх прямой метод ССП все шаги которого линейно масштабируются. Предложены также: метод псевдопотенциала и динамического сдвига уровней для подавления осцилляций в ССП итерациях, метод оптимизации геометрии, основанный на симметричной формуле первого ранга, эффективный метод параллелизации метода ССП, построена общая теория экстраполяционных методов в итерационных методах и предложено много новых экстраполяционных методов. Представлена эффективная реализация релятивистского двухкомпонентного метода ТФП с использованием эффективного остовного псевдопотенциала и проведены первые расчёты атома элемента (117) и его двухатомной молекулы. Разработан многоссылочный метод КВ, позволяющий явно коррелировать большое число электронов и рассчитывать состояния высокой мультиплетности, использованный в исследование адсорбции CH2 на поверхности Ni. Предложено много новых методов нахождения собственных значения и соответствующих им собственных векторов обобщённой задачи на собственные значения. Построены высокоэффективные базисы функций для атомов первого, второго и третьего периодов, включая атомы переходных металлов. Разработан алгоритм метода Данхэма вычисления коэффициентов Данхэма и колебательно-вращательных уровней энергий, основанный на предложенном новом квази-эрмитовом методе аппроксимации таблично заданной функции. Вторая часть включает исследования, в которых, в частности, было получено численно точное решение уравнения Хартри-Фока для ����2 на основе предложенного модифицированного приближения ЛКАО. Методом конфигурационного взаимодействия были выполнены наиболее точные прямые расчёты потенциальных кривых основных состояний He2 и Be2, расширяющие представления о возможностях метода КВ. В больших неэмпирических расчётах гем-цитохрома с, включающих более 8800 сгруппированных БФ, была исследована электронная структура верхних электронных оболочек и установлены активные центры в реакции переноса электрона. Возможность проведения таких расчётов появилась на основе разработок, представленных в первой части работы. Было открыто явление взаимной поляризации аминокислот, проявляющееся в зависимости зарядов на атомах аминокислот от взаимной конформации аминокислот. Проведены неэмпирические расчёты основных состояний молекул Sr2 и Ba2, для оценки диссоционной энергии Ba2, и молекул Al2O2 и Al2O3, в которых был рассчитан наиболее точный инфракрасный и Рамановский спектр этих молекул.