量子化学计算简介-量子化学计算发展史
20世纪20年代,三个人的出现,改变了历史。。。
薛定鄂、Heisenberg、Dirac三人创建了“量子力学体系”:
薛定鄂的波动方程、Heisenberg的矩阵力学、含相对论的Dirac方程
20年代末,Heitler-London使用量子力学处理H原子,H2分子,标志量子化学计算的开始
量子化学,两个流派:价键理论(VB)、分子轨道理论(MO)
价键理论和分子轨道理论的根本区别在于,价键理论是电子两两配对形成定域的化学键,这里所说的定域,通俗讲就是电子被束缚在某个固定的位置振动,而不会在分子内部的任何地方运动。而分子轨道理论的本质是假设分子轨道是由原子轨道线性组合而成,允许电子离域在整个分子中运动,而不是在特定的键上。简单说,价键理论中的电子是固定在某个区域内运动,分子轨道理论中的电子是在分子内部的所有区域内运动。
MO-HMO(Huckel引入了某些近似)-半经验的MO(忽略了双电子积分)-Hartree-Fock-Roothann方法,自恰场迭代方法-MO的从头算研究(进行全电子体系非相对论的量子力学方程计算)
Gaussian是进行从头算的鼻祖,从70到98,每两年更新一次。Gaussian的核心思想:50年代的时候,使用类氢离子波函数为基函数,后来使用Slater函数(STO)为基函数,后来又采用Gauss函数拟合STO。
80年代,是量子化学计算飞速发展的时期。赝势是针对重原子体系而提出的。
80年代初,唐敖庆先生在吉林大学举办了全国量子化学研讨班。徐光宪先生率先用GAUSSIAN程序开展量化从头算研究。以上这些,都是对单一分子的研究。
90年代,以密度泛函理论为基础的DFT方法迅速发展起来。最大的特点:轨道波函数为基->密度函数为基。由此引申出的方法有广义梯度近似(GGA)、密度泛函与分子轨道的杂化方法(B3LYP)。
我国的XIAMEN99采用的VB方法。
各种方法的主要区别就是采用基函数的不同。那么基函数到底是个什么概念呢?与薛定鄂方程有什么联系呢?
上面说的都是物质的始态、终态和过渡态,那么我们如果想研究反应过程的话,就要将量子化学与统计力学结合。这个就是分子
20世纪20年代,三个人的出现,改变了历史。。。
薛定鄂、Heisenberg、Dirac三人创建了“量子力学体系”:
薛定鄂的波动方程、Heisenberg的矩阵力学、含相对论的Dirac方程
20年代末,Heitler-London使用量子力学处理H原子,H2分子,标志量子化学计算的开始
量子化学,两个流派:价键理论(VB)、分子轨道理论(MO)
价键理论和分子轨道理论的根本区别在于,价键理论是电子两两配对形成定域的化学键,这里所说的定域,通俗讲就是电子被束缚在某个固定的位置振动,而不会在分子内部的任何地方运动。而分子轨道理论的本质是假设分子轨道是由原子轨道线性组合而成,允许电子离域在整个分子中运动,而不是在特定的键上。简单说,价键理论中的电子是固定在某个区域内运动,分子轨道理论中的电子是在分子内部的所有区域内运动。
MO-HMO(Huckel引入了某些近似)-半经验的MO(忽略了双电子积分)-Hartree-Fock-Roothann方法,自恰场迭代方法-MO的从头算研究(进行全电子体系非相对论的量子力学方程计算)
Gaussian是进行从头算的鼻祖,从70到98,每两年更新一次。Gaussian的核心思想:50年代的时候,使用类氢离子波函数为基函数,后来使用Slater函数(STO)为基函数,后来又采用Gauss函数拟合STO。
80年代,是量子化学计算飞速发展的时期。赝势是针对重原子体系而提出的。
80年代初,唐敖庆先生在吉林大学举办了全国量子化学研讨班。徐光宪先生率先用GAUSSIAN程序开展量化从头算研究。以上这些,都是对单一分子的研究。
90年代,以密度泛函理论为基础的DFT方法迅速发展起来。最大的特点:轨道波函数为基->密度函数为基。由此引申出的方法有广义梯度近似(GGA)、密度泛函与分子轨道的杂化方法(B3LYP)。
我国的XIAMEN99采用的VB方法。
各种方法的主要区别就是采用基函数的不同。那么基函数到底是个什么概念呢?与薛定鄂方程有什么联系呢?
上面说的都是物质的始态、终态和过渡态,那么我们如果想研究反应过程的话,就要将量子化学与统计力学结合。这个就是分子
