|
|
Studium elektronových přeskoků v systému konjugovaných molekul metodami kvantové mechaniky.
Tichý, Ondřej ; Burda, Jaroslav (vedoucí práce) ; Pittner, Jiří (oponent)
V této práci byly studovány elektronové přeskoky vybraných heterocyklických systémů a vybraných karotenoidů pomocí simulací QM/MM dynamik excitovaných stavů. V těchto simulacích byly použita teorie Tullyho elektronových přeskoků a semiempirické metody OMx v kombinaci s MRCI metodou. K výpočtům byly použity balíčky Newton-X, MNDO99, MNDO2020 a Gromacs. Na základě těchto simulací byly odhadnuty doby života excitovaných stavů. Výsledky ukazují, že použitý metody dobře popisují časový vývoj excitovaných stavů heterocyklických molekul. V případě karotenoidů se podařilo dobře popsat pouze deexcitaci z prvního excitovaného stavu do základního stavu.
|
|
|
Violation and Conservation of Symmetries in Atomic Systems
Uhlířová, Tereza ; Zamastil, Jaroslav (vedoucí práce) ; Čížek, Martin (oponent) ; Pittner, Jiří (oponent)
Tato disertační práce se zabývá třemi pilíři jakýchkoliv velmi přesných ab initio výpočtů: Hartreeho-Fockovým (HF) modelem, otázkou výběru vhodné báze a zahrnutím elektronové korelace. Práce začíná studiem singulárních vlastností HF modelu. Zaměřujeme se v ní na systematické prozkoumání stability všech atomových systémů s uzavřenými slupkami až po xenon. K tomu využíváme tzv. Thoulessovu matici stability adaptovanou k symetrii problému. Pro získání celkového pohledu na stabilitu dané isoelektronické řady používáme poruchovou metodu do vysokých řádů. Následnou analýzou těchto poruchových řad dokážeme určit počátky narušení spinové a orbitální symetrie. Kromě toho v této práci navrhujeme fyzikální význam těchto nestabilit. V další části této práce se zabýváme bází tzv. sturmovských funkcí a jejím použitím pro velmi přesné relativistické výpočty. V práci navrhujeme algoritmus pro numericky stabilní výpočet jedno- a dvou-elektronových maticových elementů. Tímto by měla být úspěšně překonána největší překážka bránící širšímu použití této báze. Praktická im- plementace navrženého algoritmu a významnost použití těchto sturmovských funkcí jsou ilustrovány na sérii atomových výpočtů. Jednou z počítaných veličin je tzv. amplituda narušení parity v atomu cesia. Jedná se o veličinu druhého řádu, a tedy o veličinu velmi...
|
|
|
Neadiabatická molekulová dynamika fotochemických procesů akcelerovaná pomocí strojového učení
Martinka, Jakub ; Pittner, Jiří (vedoucí práce) ; Sršeň, Štěpán (oponent)
Neadiabatická molekulová dynamika je významným přístupem pro studium fotochemických jevů. Pomocí stochastického algoritmu a sady trajektorií je možné studovat jevy, při kterých selhává Bornova-Oppenheimerova aproximace. Tento přístup je však omezen velikostí molekul a délkou časových intervalů, které je možné studovat. Pomocným nástrojem mohou být techniky strojového učení, jež se osvědčily v mnoha různých oblastech. V této práci se zaměřuji na použitelnost techniky jádrové ridge regrese jako potenciálního nástroje pro akceleraci simulací neadiabatické molekulové dynamiky. Vinyl bromid je malá molekula s těžkým atomem bromu, což z výpočetního hlediska představuje vhodný testovací systém pro neadiabatickou molekulovou dynamiku se zahrnutím neadiabatických a spinorbitálních vazeb.
|
|
|
Aplication of explicitly correlated multi-reference coupled cluster methods
Lang, Jakub ; Pittner, Jiří (vedoucí práce) ; Fišer, Jiří (oponent)
*Abstrakt Metody Coupled cluster patří v současnosti mezi standardní kvan- tově-chemické metody. Tyhle metody však nejsou schopny kvali- tativně popsat systémy s kvazidegenerovanými orbitaly, kde je jed- norefereční přístup klasických coupled cluster metod nedostatečný. Tyhle systémy se vyznačují příspěvky statické korelace, na popis které je potřeba využít multireferenční přístup. Multireferenční cou- pled cluster metody vyvinuté v naší skupině jsou schopny popsat jak statickou, tak i dynamickou korelaci a dovolují tak počítat dřív prob- lematické systémy. Ve spojení s explicitní korelací, která je schopna zlepšit popis elektronického cuspu, je možné dosáhnout vynikající výsledky zkonvergované do úplné báze a s méně nasycenými bázemi. Takhle urychlená konvergence je následně uplatněna ve výpočtu do- posud výpočetně náročných systémů. V téhle práci jsou prezen- továny multireferenční coupled cluster výpočty tranzitních stavů izomerizace bicyklobutánu a explicitně korelované výpočty molekuly tetrametylénetánu. 1
|
|
| |
|
|
Structure and dynamics of electronic defects in liquid water
Maršálek, Ondřej ; Jungwirth, Pavel (vedoucí práce) ; Horáček, Jiří (oponent) ; Pittner, Jiří (oponent)
Název práce: Struktura a dynamika elektronických defektů v kapalné vodě Autor: Ondřej Maršálek Ústav: Ústav orgaincké chemie a biochemie, Akademie věd České republiky Vedoucí doktorské práce: prof. Mgr. Pavel Jungwirth, DSc. e-mail vedoucího: pavel.jungwirth@uochb.cas.cz Abstrakt: V této práci předkládáme ab initio molekulárně dynamické simulace elektron- ických defektů v kapalné vodě. Fotoionizací kapalné vody vzniká kationtová díra, která ultrarychlým procesem reaguje na hydratovaný proton a hydroxylový radikál. Studujeme dynamiku i spektroskopii tohoto procesu. Hydratovaný elektron je klíčovým meziproduk- tem v radiační chemii vodných roztoků. Simulujeme jeho rovnovážné vlastnosti v záporně nabitých vodních klastrech i dynamiku vertikálního záchytu elektronu teplými a studenými klastry. Reakcí hydratovaného elektronu a hydratovaného protonu vzniká vodíkový atom. Tuto reakci zkoumáme za konečné teploty ve větším klastru a detailněji v klastru menším. Protože oba zde studované elektronické defekty jsou náročné systémy s otevřenou slup- kou, klademe důraz na ověření nastavení výpočtů. K práci je přiloženo šest publikovaných článků. Klíčová slova: teorie funkcionálu hustoty, selfinterakční korekce, ab...
|
|
|
Ab initio molecular dynamics with non-adiabatic and spin-orbit effects applied to time-dependent fluorescence
Pederzoli, Marek ; Pittner, Jiří (vedoucí práce) ; Mitric, Roland (oponent) ; Gonzáles, Leticia (oponent)
Ab initio molekulová dynamika s neadiabatickými a spin-orbitálními efekty aplikovaná na časově závislou fluorescenci Marek Pederzoli1,2 1Charles University in Prague, Faculty of Science, Department of Physical and Macromolecular Chemistry, Hlavova 8, 12840 Prague 2, Czech Republic 2J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry, Czech Academy of Sciences, Dolejškova 3, 18223 Prague 8, Czech Republic Fluorescenční sondy jsou nepostradatelné pro mnoho experimentálních technik používa- ných v biochemii a mikrobiologii. Přesné simulace těchto molekul jsou z teoretického hlediska výzvou, protože mohou zahrnovat konické intersekce a mezisystémové přechody i interakce s prostředím. Tato práce je souborem publikací týkajících se vývoje, implementace a aplikace technik ab initio molekulové dynamiky s neadiabatickými a spin-orbitálními interakcemi, které jsou použitelné pro modelování fluorescenčních sond nejen v plynné fázi, ale také v komplexním prostředí biomembrán. Úvodní část se týká studia 9H-adeninu pomocí ab initio molekulové dynamiky s neadi- abatickou vazbou na TD-DFT úrovni a s použitím dvou single-referenčních metod CC2 a ADC(2). Hlavní část práce pak popisuje implementaci spin-orbitální vazby do dynamiky s využitím Tullyho...
|
|
|
Multireference State-Specific Mukherjee's Coupled Cluster Method with Non-iterative Triexcitations.
Bhaskaran Nair, Kiran ; Pittner, Jiří (vedoucí práce) ; Noga, Jozef (oponent) ; Fišer, Jiří (oponent)
Multireferenční zobecnění teorie vázaných klastrů (MRCC) má za cíl přesný popis jak dynamické tak i statické korelace, kterou standardní CC dostatečně nezahrnuje. MRCC metody tak slouží především k popisu systémů s kvazidegenerovanými hraničními orbitaly. Patrně nejslibnější z MRCC přístupů v Hilbertově prostoru je stavově specifická metoda vyvinutá Mukherjeem a spoluautory- (MkCC). Cílem této práce bylo zahrnutí vázaných triexcitací do MkCC metody. V rámci této disertační práce byly vyvinuty dvě metody s netiterativním zahrnutím triexcitací - MkCCSD(Tn) a MkCCSD(Tu) - a dále iterativní přístupy MkCCSDT a MkCCSDT-n. Jelikož vysoká výpočetní náročnost iterativního zahrnutí triexcitací výrazně omezuje použitelnost metody pro praktické aplikace, hlavní důraz byl kladen na neiterativní přístupy. Iterativní metody slouží především jako reference pro srovnání přesnosti. Výše uvedené metody byly použity ke studiu několika modelových systémů: molekuly kyslíku, cyklobutadienu, singletního methylenu, fluoru, BeH2 a tetramethylenethanu. Výsledky testů ukázaly dle očekávání zvýšení přesnosti díky zahrnutí triexcitací. Shoda iterativních a neiterativních metod byla u všech systémů v rámci chemické...
|
|
|
Structure, dynamics and reactivity of the hydrated electron
Uhlig, Frank ; Jungwirth, Pavel (vedoucí práce) ; Pittner, Jiří (oponent) ; Sebastiani, Daniel (oponent)
Struktura, dynamika a reaktivita hydratovaného elektronu Frank Uhlig Tato práce se zabývá zkoumáním hydratovaného elektronu, který je jedním z produktů ionizace vody a klíčovým meziproduktem radiační chemie ve vodném prostředí. Ačkoli se o existenci hydratovaného elektronu ví již více než 50 let, jeho struktura je těžko postižitelná a je předmětem diskuzí až do současnosti. V této práci jsme ukázali, že pomocí ab initio metod lze získat věrohodný popis hy- dratovaného elektronu, jeho rovnovážné struktury, jeho dynamiky po zachycení vodou a jeho reaktivity. Za tímto účelem byly zkoumány malé klastrové modely i rozsáhlé systémy modelující jak vnitřek, tak povrch kapaliny s rozpuštěným elektronem.
|
|
| |
host ::
RSS.