9600-0014/02 – Výpočetní kvantová chemie (VKVCH)

Garantující katedraIT4InnovationsKredity10
Garant předmětuprof. RNDr. René Kalus, Ph.D.Garant verze předmětuprof. RNDr. René Kalus, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KAL0063 prof. RNDr. René Kalus, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 2+0
kombinovaná Zkouška 10+5

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Pochopit teoretické základy kvantové chemie a zvládnout její metody na aplikační a výpočetní úrovni, získat přehled o dostupných implementacích kvantověchemických metod, umět řešit obvyklé úlohy kvantové chemie pomocí vybraných kvantověchemických programů. Po absolutoriu kurzu bude student schopen dále rozvíjet nabyté poznatky samostudiem.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

V rámci tohoto kurzu se student seznámí se základy kvantové chemie a jejími aplikacemi v molekulové fyzice. Důraz bude kladen jak na pochopení základních principů, tak i na použití metod kvantové chemie v konkrétních výpočtech. Student rovněž získá základní přehled o dostupných programových implementacích kvantově chemických metod.

Povinná literatura:

1. Skála, L. Kvantová teorie molekul, Karolinum, Praha 1995, ISBN 80-7184-007-6. 2. Ed. J. Grotendorst, Modern Methods and Algorithms of Quantum Chemistry, vol. 3, Juelich: NIC Series 2000 (http://www2.fz-juelich.de/nic-series/Volume1/Volume1.html)

Doporučená literatura:

1. online manuály k vybraným kvantověchemickým balíkům (dle zadání individuálního projektu) 2. Foresman, J.B., Frisch, A. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, Gaussian Inc., Pittsburgh 1993, ISBN 0-9636769-3-8 3. Formánek, J. Úvod do kvantové teorie I a II, Academia, Praha 2004, ISBN 978-802-001-176-3.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Vypracování projektu a jeho prezentace a obhajoba, ústní zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Vypracování individuálního výpočetního projektu a jeho obhajoba.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Základní pojmy a metody kvantové chemie a jejich praktické použití při řešení konkrétních úloh s využitím programových balíků pro kvantověchemické výpočty (Molpro, NWChem, Gaussian): - přehled základů kvantové teorie (stav, vlnová funkce, operátory, Schrödingerova rovnice) - moment hybnosti a spin - mnohočásticové systémy, identické částice - přibližné metody v kvantové teorii - symetrie, grupy symetrií a jejich reprrezentace - Hartreeho-Fockova metoda - metoda MO-LCAO, báze atomových orbitalů - korelační energie a post HF metody - metody funkcionálu hustoty - multikonfigurační a multireferenční metody - použití metod kvantové chemie při řešení praktických úloh (výpočet energie molekuly v zadané konfiguraci, extrapolace k limitě CBS, výpočet superpoziční chyby, optimalizace struktury molekuly, vibrační spektrum, excitované stavy).

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0613D140021) Výpočetní vědy K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0613D140021) Výpočetní vědy P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0613D140021) Výpočetní vědy P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0613D140021) Výpočetní vědy K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku