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

Garantující katedra	IT4Innovations	Kredity	10
Garant předmětu	prof. RNDr. René Kalus, Ph.D.	Garant verze předmětu	prof. RNDr. René Kalus, Ph.D.
Úroveň studia	postgraduální	Povinnost	povinně volitelný typu B
Ročník		Semestr	zimní + letní
		Jazyk výuky	angličtina
Rok zavedení	2019/2020	Rok zrušení	2023/2024
Určeno pro fakulty	FEI	Určeno pro typy studia	doktorské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
KAL0063	prof. RNDr. René Kalus, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.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.

Další studijní materiály

Studijní opory v systému E-výuka

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

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr, platnost do: 2023/2024 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zkouška	Zkouška			3

Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Typ povinnosti
2023/2024	(P0613D140021) Výpočetní vědy	P	angličtina	Ostrava	povinně volitelný typu B	stu. plán
2023/2024	(P0613D140021) Výpočetní vědy	K	angličtina	Ostrava	povinně volitelný typu B	stu. plán
2022/2023	(P0613D140021) Výpočetní vědy	P	angličtina	Ostrava	povinně volitelný typu B	stu. plán
2022/2023	(P0613D140021) Výpočetní vědy	K	angličtina	Ostrava	povinně volitelný typu B	stu. plán
2021/2022	(P0613D140021) Výpočetní vědy	P	angličtina	Ostrava	povinně volitelný typu B	stu. plán
2021/2022	(P0613D140021) Výpočetní vědy	K	angličtina	Ostrava	povinně volitelný typu B	stu. plán
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 bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.