ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАСЧЕТОВ АНГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ МНОГОАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ С ПОМОЩЬЮ ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ОПЕРАТОРНОЙ ТЕОРИИ ВОЗМУЩЕНИЙ ВАН ФЛЕКАтезисы докладаТезисы
Место издания:Ивановский государственный химико-технологический университет, Иваново
Первая страница:38
Последняя страница:38
Аннотация:Программный пакет ANCO (Analysis of Normal Coordinates), позволяющий проводить расчеты ангармонических колебаний многоатомных молекул с помощью ряда современных методов, является развитием ранних версий, созданных в ’80е-‘90е годы 20го века [1].
Помимо расчетов в рамках традиционного GF-метода Ельяшевича-Вильсона решения прямой колебательной задачи для многоатомной молекулы во внутренних координатах, пакет ANCO реализует как традиционный подход к решению ангармонической задачи – колебательную теорию возмущений второго порядка (VPT2), так и оригинальную технику численно-аналитического решения колебательного уравнения Шредингера на основе операторной теории возмущений Ван Флека (Canonical Van Vleck Perturbation Theory, CVPT) второго, четвертого (до восьмиатомных молекул) и более высоких порядков (для малых молекул) [2-4]. Реализация CVPT основана на представлении вторичного квантования колебательного гамильтониана Ватсона, эффективного решения коммутаторных уравнений и техники аналитического манипулирования с операторными полиномами с числом слагаемых до сотен тысяч. Данный подход успешно решает проблему колебательных резонансов, учитываемых путем решения дополнительной вариационной задачи в малом базисе. Имеется возможность ангармонического расчета вероятностей переходов в спектрах ИК и КР.
Пертурбативный подход дополнен методом колебательного самосогласованного поля (VSCF) с уточнением результатов на основе теории возмущений Мёллера-Плессета в высоких порядках (VMPn), либо решением дополнительной вариационной задачи в базисе виртуальных функций (VSCF/VCI). Программный пакет ANCO имеет файловый интерфейс с программой Gaussian, позволяющий эффективно рассчитывать квартичные и секстичные поля в нормальных координатах в режиме распараллеливания.
Эффективность теоретических методов и алгоритмических решений, реализованных в программе ANCO, продемонстрирована на примере расчета малых [5], средних (урацил) [6] и больших молекул (порфин) [7]. Выбранная методология решения задачи сопоставлена с альтернативной реализацией колебательной теории возмущений четвертого порядка [8].
1. Краснощеков С.В., Абраменков А.В., Панченко Ю.Н. // ЖФХ, 1997, Т. 71, С. 497-501. Sergey V. Krasnoshchekov, Elena V. Isayeva and Nikolay F. Stepanov // J. Phys. Chem. A,
2012, V. 116, p. 3691-3709.
2. Sergey V. Krasnoshchekov, Elena V. Isayeva and Nikolay F. Stepanov // J. Chem. Phys., 2014,
V. 141, p. 234114(1-16).
3. Sergey V. Krasnoshchekov and Nikolay F. Stepanov // J. Chem. Phys., 2013, V. 139, p.
184101(1-16).
4. Sergey V. Krasnoshchekov, Norman C. Craig and Nikolay F. Stepanov // J. Phys. Chem. A,
2013, V. 117, p. 3041-3056.
5. Sergey V. Krasnoshchekov, Natalja Vogt and Nikolay F. Stepanov // J. Phys. Chem. A, 2015, V.
119, p. 6723–6737.
6. Sergey V. Krasnoshchekov and Nikolay F. Stepanov // J. Phys. Chem. A, 2015, V. 119, p. 1616-
1627.
7. Justin Z. Gong, Devin A. Matthews, P. Bryan Changala and John F. Stanton // J. Chem. Phys.,
2018, V. 149, p. 114102(1-11).
