后哈特里-福克方法
在计算化学中，后哈特里－福克方法（）是对哈特里－福克方法（HF）或自洽场方法（SCF）加以改进而发展的一系列方法。在哈特里－福克方法中，电子排斥力的计算使用了平均场论的方法，只考虑平均电子密度下的排斥力。这些方法增加了电子耦合项，更准确地考虑了电子间的排斥； 细节 HF-SCF程序对多体薛定谔方程的性质及其解集做出了几点假设： 在考虑分子时使用了玻恩–奥本海默近似。真正的波函数应当也和每个原子核坐标有关。 通常情况下，完全了忽略狭义相对…
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共 38 篇文章
二次组态相互作用
二次组态相互作用（，简称QCI）是一种对组态相互作用的扩展，它修正了单、双激发组态相互作用（CISD）的大小一致性问题。 参考资料
Z-矩阵
在化学中，Z-矩阵（）是表示由原子构成的系统的一种方式。 Z矩阵有时也被称为内坐标（）。 性質 Z-矩阵提供了分子中每个原子的原子序数，键长，键角和二面角（即所谓的内部坐标）的描述。然而Z -矩阵并非总能提供化学键相关的信息，因为矩阵本身是基于描述空间中原子取向的一系列向量的。但是Z-矩阵仍是一种对键长，键角和二面角等性质的方便表示，毕竟它能保留实际的键连关系。Z -矩阵这个名字来源于生成Z -矩阵时将第一个原子与第二个原子的连线设为Z…
QM/MM
混合QM/MM （量子力学/分子力学）方法是一种分子模拟方法，它结合了从头计算法（准确性）和 分子力学（速度）方法的优势，从而可以研究溶液和蛋白质中的化学过程. QM/MM 方法是在阿里耶·瓦谢尔和迈克尔·莱维特的 1976 年论文中引入的。 他们与Martin Karplus一起因“为复杂化学系统开发多尺度模型”而获得 2013 年诺贝尔化学奖。 效率 QM/MM 方法的一个重要优势是它们的计算速度。在通常情况下，进行经典分子力学 (…
Folding@home
Folding@home（簡稱FAH或F@h）是一个研究蛋白质折叠、误折、聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算工程。由斯坦福大学化學系的潘德实验室（Pande Lab）主持，於2000年10月1日正式啟動。這包括蛋白質折疊的過程和蛋白質的運動，並且依賴於在志願者的個人計算機上運行的模擬。Folding@home 目前位於宾夕法尼亚大学，由維杰·潘德(Vijay Pande)的前學生Greg Bowman領導。 Folding@home現…
半經典物理學
半經典物理學（英文：Semiclassical physics），或稱“半經典力學”，是物理學其中一個較新的範疇。半經典物理學理論把系統的某些元素視之為量子的，而同時把另一些元素視為經典系統看待。例如，在研究分子光譜時，外加的電場可以當作是經典的，而化學鍵則視為量子系統。一般來說，半經典物理學適用於對量子系統的數學描述存在普朗克常數的量綱（即是冪）趨向零的情況而（2）存在對普朗克常數的負一冪的非平凡近似。從物理光學過渡到幾何光學便是一例…
泊松-玻尔兹曼方程
泊松-玻尔兹曼方程（）是用来计算电解质溶液中离子浓度和电荷密度分布的一个微分方程。其基本形式为（单位为高斯单位制） :\nabla^2 \phi(\textbf{r}) = -\frac{4\pi}{\epsilon}\sum_i c^0_iz_iqe^{-\beta z_i q \phi(\textbf{r})}. 其中，\phi是体系的电势，\epsilon是溶液的介电常数，c^0_i和z_i分别为第i 种离子的体相浓度和电荷， \…
库普曼斯定理
库普曼斯定理（Koopmans' theorem）表明，在闭壳层的哈特里－福克近似下，一个体系的第一电离能等于其最高占据轨道（HOMO）的能量的负值，这个定理是1934年佳林·库普曼斯提出的。库普曼斯于1975年获得了诺贝尔奖，但不是在物理或化学领域，而是在诺贝尔经济学奖领域。 在哈特里－福克理论的框架之中，并引入电离前后轨道不发生改变这一假设后，库普曼斯定理精确成立。通过这一方法计算得到的电离能与实验结果基本一致，对于小分子来说，误差…
完全组态相互作用方法
完全组态相互作用方法（Full configuration interaction，完全CI，FCI）是一种线性变分方法，对于完备的基组可以给出全电子不含时非相对论薛定谔方程的精确解。 解释 它是组态相互作用方法的特殊情形。在完全组态相互作用方法中，所有对称性匹配的斯莱特行列式（或组态态函数）都包括在变分尝试函数的线性组合式中。该方法等价于在给定的基组下计算电子分子哈密顿量的精确本征值。 由于完全组态相互作用方法中所需要用到的行列式数目…
从头计算法
全始计算法（）在量子化学计算中指基于量子力学基本原理直接求解薛定谔方程的量子化学计算方法。从头计算法的特点是没有经验参数，并且对体系不作过多的简化。对各种不同的化学体系采用基本相同的方法进行计算。目前的从头计算法包括基于哈特里－福克方程的哈特里–福克方法、在哈特里–福克基础上引入电子相关作用校正而发展起来的后哈特里–福克方法，以及多组态多参考态方法等。与半经验方法相比，从头计算法精度高，但耗时长。 近似 全始计算法中引入的近似很少，主要…
分子动力学
(Cu) atom on a cold crystal of copper (Miller index (001) surface). Each circle represents the position of one atom. The kinetic energy of the atom approaching from the top is redistributed among the other atoms, so inst…
分子力场
分子力场根据量子力学的波恩-奥本海默近似，一个分子的能量可以近似看作构成分子的各个原子的空间坐标的函数，简单地讲就是分子的能量随分子构型的变化而变化，而描述这种分子能量和分子结构之间关系的就是分子力场函数。分子力场函数为来自实验结果的经验公式，可以讲对分子能量的模拟比较粗糙，但是相比于精确的量子力学从头计算方法，分子力场方法的计算量要小数十倍，而且在适当的范围内，分子力场方法的计算精度与量子化学计算相差无几，因此对大分子复杂体系而言，分…
韦尔莱表
韦尔莱表（Verlet table 或 Verlet list）是分子模拟中常用的一种减少粒子间距离计算量的方法，由法国物理学家首先提出。 思想 分子模拟中，为减少计算量，通常为体系中每一个粒子规定一个“截断半径”，对于一个粒子，只有当某个其他粒子与其距离处于截断半径以内时才计算它们之间的相互作用。由于粒子间作用力通常都是短程力，这种近似广泛用于蒙特卡洛方法和分子动力学模拟中。然而，当模拟的体系进一步增大时，计算每两个粒子间的距离变得非…
能级
（excited state）。在吸收能量后，电子可能会跃迁到一个更高的激发态。]] 能级（）又称-{zh-cn:能阶;zh-tw:能級}-，是描述量子力学体系或处于束缚态的微观粒子（原子、电子、分子等）可能存在的相对稳定状态下，所对应一系列不连续的、分立的且确定的“内在”能量值或状态。这与经典粒子形成对比，后者的能量可以是任意数值。这个术语通常用来指原子、离子或分子中电子的能级，这些电子受原子核电场的束缚，但它也可以指原子核的能级，或…
量子化学和固体物理学软件列表
量子化学软件，是计算化学中运用量子化学理论方法进行计算的软件。多数程序运用了哈特里－福克方法和一些后哈特里－福克方法，及密度泛函理论、分子力学、。这些软件包括开源软件和商业软件，大多体积庞大，历史悠久。 列表 下面列出常用软件列表： 注释 参考资料 参见 外部链接 [http://aimpro.ncl.ac.uk/ AIMPRO] [http://www.atelgraphics.com/ Deneb] [http://www.dftb…
PSI (计算化学)
PSI是一套从头算量子化学计算工具。最初由美国乔治亚大学的亨利·沙弗尔课题组开发。目前由乔治亚大学、艾默里大学、乔治亚理工学院、弗吉尼亚理工学院、佛罗里达州立大学等多个课题组参与开发与维护。该软件的目标是使用从头计算法精确计算小分子到中等大小分子的体系。 至2016年，软件的最新版本为PSI4。为开源软件，使用C++编写，以GNU GPL v2发布。 特性 PSI支持以下量子化学计算方法： Hatree-Fock方法 耦合簇方法 完全活…
高斯轨道
高斯轨道（又称高斯型轨道，，简写为GTO），在计算化学和理论化学中是表示原子轨道的函数，在原子轨道线性组合法中用于求算分子轨道及其性质。 定义 1950年，在电子结构理论中首次用高斯轨道取代更多的。在计算化学中使用高斯轨道基组的依据是高斯乘积定理（）：对于两个中心分别位于空间中两个分隔的点上的高斯函数，它们的积可以表示为中心位于这两个点的连线上某处的有限个高斯函数的加和。运用此方法，四中心积分可以减少为双中心积分的有限和，下一步中减少为…
分子挖掘
分子探勘（Molecule mining）為使用分子的数据挖掘。由於分子可由分子圖表示，這與圖形挖掘和結構化數據挖掘密切相關。主要問題是如何在區分數據實例時表示分子。其中一種方法是化學相似性度量，这在化學信息學領域具有悠久的傳統。 計算化學相似性的典型方法是使用化學指紋，但這会导致丟失有關分子拓撲的基礎信息。挖掘分子圖直接避免了這個問題。反向QSAR問題也適用於矢量映射問題。 編碼(分子i,分子j\neq i) 核心方法 邊緣化圖形核心…
莫尔斯势
以物理学家Philip M. Morse的名字命名的Morse势是一种对于双原子分子间势能的简易解析模型。 一方面，对Morse势求解薛定谔方程具有解析解，方便分析问题；另一方面，由于它隐含地包括了键断裂这种现象，对于分子振动的微细结构的具有良好的近似。Morse势包含有谐振子模型所缺乏的特性，那就是非成键态。相对量子谐振子模型，Morse势更加真实，因为它能够描述非谐效应，倍频，以及组合频率。倍频发生在n +/- 2或更大的跃迁的时候…
埃瓦尔德求和
埃瓦尔德求和（），是一种计算中长程力（如静电力）的方法，以德国物理学家保罗·彼得·埃瓦尔德命名。埃瓦尔德求和最初用于计算离子晶体的电势能，现在用于计算化学中计算长程力。埃瓦尔德求和是泊松求和公式的特殊形式，用倒空间中的等效求和代替实空间中的总和。埃瓦尔德求和将分为短程力和无奇点的长程力两部分，短程力在实空间中计算，长程力用傅里叶变换计算。与直接求和相比，此方法的优势为能量能够快速收敛，这意味着此方法在计算长程力时具有较高的精度和合理的速…