从头算

摘要： 最近,人们对使用理论方法构建偶极矩函数给予了更多关注.然而,构建偶极矩函数的计算方法并没有像势能面的计算方法那样得到充分测试.本文以Ar-He为例,测试了如何用从头算方法构建达到光谱学精度的偶极矩函数.特别关注了基组依赖性,即偶极矩函数随基组大小、基组叠加误差和键函数的收敛性.本文还测试了显相关的方法在构建偶极矩函数的表现,相比传统方法,显相关方法在更小的基组即可收敛.本文为使用不同从头算方法构建偶极矩函数提供了直观的对比.

摘要： 作为现代化学键理论之一,价键理论为分子电子结构性质和化学反应机理提供了直观的化学图像理解.虽然当前分子轨道理论占据着量子电子结构研究的主导地位,但是随着计算机运算能力的迅速提升以及量子理论计算算法的日益完善,从头算价键理论重新引起了人们的重视.本文简要回顾了40年来从头算价键理论方法所取得的突破,着重阐述厦门大学化学键理论研究团队在这一领域取得的研究进展.首先介绍早期从头算价键理论方法的发展历史;然后讨论从头算价键理论中的计算方法,包括最基本的价键自洽场方法,在此基础上考虑动态电子相关的价键计算方法,以及溶液环境下的计算方法;最后简要介绍价键理论中的矩阵元计算方法以及国际上具有重要影响的从头算价键程序,并展望未来发展方向.

摘要： 使用能量梯度技术,可以在从头算的自洽场分子轨道水平上进行分组,优化水合硅酸分子的平衡几何构型,并将其与键合参数的实验值进行比较,以确定最适合使用基集的优化几何配置。自洽场和组态相互作用是对基态能量进行的,使用C1方法计算水合硅酸分子系统的激发态能量,需要从自洽字段开始计算基数,计算系统能量是最低的群效应分析,可以进一步确定水合硅酸分子系统的计算方式,然后使用基数计算能量进行相关能量校正,改善系统能量的计算。

摘要： 一般来说,共轭体系的π键键级越大则其键长越短.然而,休克尔分子轨道(HMO)法计算出部分萘的π键键级与实验测得的键长数值并不相符,因此不少同学质疑HMO法计算的准确性.本文运用从头算Hartree-Fock(HF)方法和尝试加入校正因子的HMO法得到了更合理的萘等并环π键键级,并通过比较使学生进一步理解HMO法的误差来源.

摘要： 使用能量梯度技术,可以在从头算的自洽场分子轨道水平上进行分组,优化水合硅酸分子的平衡几何构型,并将其与键合参数的实验值进行比较,以确定最适合使用基集的优化几何配置.自洽场和组态相互作用是对基态能量进行的,使用C1方法计算水合硅酸分子系统的激发态能量,需要从自洽字段开始计算基数,计算系统能量是最低的群效应分析,可以进一步确定水合硅酸分子系统的计算方式,然后使用基数计算能量进行相关能量校正,改善系统能量的计算.

摘要： 蛋白的离子选择性与蛋白的功能密切相关,而离子选择性本质上来源于蛋白分子与离子结合自由能的差别.尽管近几十年来分子力场在描述蛋白体系相互作用方面取得了长足的进步,由于缺乏对静电极化和电荷转移效应显式的描述,传统的分子力场依然难以精确地描述金属蛋白体系中蛋白质与金属离子的相互作用.量子化学方法非常适合于蛋白质与金属离子之间相互作用的描述.但是在分子模拟中采用量子化学方法则太昂贵了.近年来发展起来的参考势方法在保证计算精度的前提下兼顾效率,可以有效地解决这个窘境.在这个方法中,动力学模拟的轨迹是在分子力场的精度下获得的.随后,通过从分子力场到量子化学方法的矫正,从而获得在量子化学势函数级别下的自由能信息.本文采用参考势函数方法研究了Parvalbumin B蛋白的结合口袋对钙、镁离子的选择性.计算结果表明电荷转移效应非常重要,而量子化学方法可以比较精确地预测离子的选择性.并且,量子化学区域的选择对于结果的可靠性也是非常重要的.

摘要： 采用ab-initio方法研究了Ce+XF3(X=N,P和As)反应的可能产物(CeXF3、XCeF3、FXCeF2和F2XCeF)的平衡几何结构和能量,并使用AIM、自然布居电荷(NPA)、Pipek-Mezey定域化分子轨道和FBO分析研究了这些产物分子中的成键性质.结果表明,所有分子的基态自旋多重度均为三重态.对于XCeF3,FXCeF2和F2XCeF,氮化物的热力学稳定性最高,其次是砷化物,磷化物的热力学稳定性最低;CeXF3的情况则正好相反.AIM分析表明,大多数Ce-X、X-F和Ce-F键主要呈现闭壳层相互作用特征,且具有部分共价作用特征.由于F2XCeF分子中存在agostic作用,Ce-F1(或F2)键表现出闭壳层相互作用的特征;且RCP与BCP相近,表明X-Ce-F1(或F2)三元环的稳定性较弱.

摘要： 本文对HOC2H3F可能解离通道的势能面进行从头算CCSD(T)/CBS//B3LYP/6-311G(d,p)计算,同时对速率常数进行Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus计算.生成主要产物CH2CHO+HF最有利的反应途径是OHC2H3F→i2→TS14→i6→TS9→i3→TS3→CH2CHO+HF,其中速率决定步骤是HF通过TS11从CO桥接位置解离,能量比反应物高3.8 kcal/mol.借助中间态TS14,F原子从Cα迁移到Cβ位置生成CH2O+CH2F,然后通过中间态TS16,H从O迁移到Cα位置;通过中间态TS5,C-C键断裂生成产物,其能量比反应物低1.8 kcal/mol,比TS11低4.0 kcal/mol.

摘要： 采用色散校正密度泛函的WB97X‐D 、从头算的M P2及自洽反应场理论的SMD模型等方法,研究在水气相和水液相环境下羟自由基抽取α‐氢致天冬氨酸(Asp)损伤的反应机理 .结果表明:水分子辅助羟自由基抽取α‐氢致Asp损伤反应有2个通道a和b ,在通道a中羟自由基水分子簇与α‐氢和氨基氮通过氢键作用形成配合物损伤,在通道b中羟自由基水分子簇与α‐氢和羰基氧通过氢键作用形成配合物损伤,该通道为优势通道;水气相和水液相环境下的反应活化能分别为－0 .7 ,18 .7 kJ／mol ;羟自由基抽取α‐氢致Asp损伤的反应有1个通道,水气相和水液相环境下的反应活化能分别为8 .1 ,29 .9 kJ／mol .%We studied the aspartic acid (Asp) damage induced by α‐H‐atom abstraction of hydroxyl radicals assisted with w ater molecules in w ater gas phase and w ater liquid phase environment by using the dispersion correction density functional WB97X‐D method , the ab initio M P2 method and the slovation model density (SMD ) model method of self‐consistent reaction field theory .T he results show that there are tw o channels a and b in the damage reaction of Asp .In channel a , hydroxyl radicals w ater clusters interact w ith α‐H and amino nitrogen to form the complexes damage through hydrogen bonding ,and in channel b ,hydroxyl radicals w ater clusters interact with α‐H and carbonyl oxygen to form the complexes damage through hydrogen bonding , this channel is the dominant channel ,and the activation energies are －0 .7 ,18 .7 kJ／mol in water gas phase and water liquid phase environment ,respectively .T here is one channel in the reaction of Asp damage induced by α‐H‐atom abstraction of hydroxyl radicals ,and the activation energies are 8 .1 and 29 .9 kJ／mol in water gas phase and water liquid phase environment ,respectively .

摘要： 采用基于密度泛函理论的B3LYP-D3方法和从头算的MP2方法,在MP2/6-311++G(2df,2pd)∥B3LYP-D3/6-31+G(d,p)双水平下对气相丝氨酸分子的旋光异构进行研究.对反应通道的研究表明:气相丝氨酸分子的旋光异构反应有a、b、c、d、e和f 6个通道,a和b通道是羧羟基旋转接着羧基内质子转移后(b通道还要经过R-基上的羟基旋转异构)α-氢以氨基氮为桥梁转移,c和e通道是羧羟基旋转后α-氢分别以氨基氮和羰基氧为桥梁转移,d通道是α-氢直接以氨基氮为桥梁转移,f通道是α-氢以羰基氧和氨基氮联合为桥梁转移.对势能面的计算显示:a和b通道具有优势,这2个通道的决速步能垒分别是247.37和249.29 kJ/mol.结果表明孤立的丝氨酸分子很难旋光异构.

摘要： 本文利用从头算起法计算了硝酸丙酯分子结构,计算表明:NO2基最容易脱落.实验上利用多种光谱技术确定硝酸丙酯冲击点火延迟时间的方法是:先用谱仪确定硝酸丙酯冲击点火最早出现的中间产物,对于硝酸丙酯NO2辐射总是先出现;把单色谱仪调至NO2(463nm)波长处,并利用压力传感器测得冲击波到达样品的时间便可确定硝酸丙酯冲击点火延迟时间.这种方法比国内外常用光电二极管(峰值波长约在800nm)的方法更接近实际值.硝酸丙酯受冲击后,反应中间产物的出现的时间是不同的,辐射强度也是不同的.在冲击波作用下出现的基团为O、CH、CO,CO2、H2O等,而NO2基总是首先出现.采用理论和实验相结合的方法确定冲击点火延迟时间可明显减少实验量.

摘要： 综述了分子晶体从头算(密度范函和Hartree-Fock方法)和相关半经验方法的理论研究工作.概述了常压下分子晶体的晶体结构、晶格能、电子键结构等晶体性质.也讨论了流体静压力和单轴压力下分子晶体高压行的研究结果.

摘要： 纳米氧化铁是一种重要的功能材料.在固相α-FeO中,Fe(III)原子通过氧桥连接.另一方面我们知道,Zn(II)盐、Cu(II)盐在溶液中与碱反应得Cu(OH)、Zn(OH),在固相反应为CuO和ZnO.而Fe(III)盐与碱无论是在溶液中反应还是低温固相反应都只能得到FeOOH及其水合物,Fe(III)原子通过羟桥连接,固相反应产物半径约为1纳米.如果要得到FeO就必须在高温条件下将FeOOH及水合物加热逐步脱水、脱羟桥.在室温条件和通常的大气环境中FeO其表面通常吸附有一薄层水.在此条件下,纳米FeO的表层结构中Fe(III)原子可能通过氧桥或羟桥连接.本文用从头算分子动力学在纳米水平上300°K条件下计算FeO与水的反应过程,讨论FeO纳米团簇表面水化层结构、讨论Fe(III)原子间羟桥、氧桥的稳定性.

摘要： 本文测试了化合物硫代乙酰苯基-苯并噻唑和苯并三唑的IR和Raman光谱,并用密度泛函和从头算的方法研究了化合物的电子结构和振动光谱,将计算波数与实验光谱进行了比较.

摘要： 在6-311G基组水平上,用B3LYP、HF和MP2三种方法对4-(2-氯苯基)-6-甲基-5-乙氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2-酮进行了几何全优化,并对其电荷分布、前线分子轨道、成键情况以及自然键轨道(NBO)进行了分析。计算结果表明:HF方法得到的分子构型与实验值最为接近·标题化合物中嘧啶环为船式构象。标题化合物的稳定性较差,可能具有很好的生物活性。嘧啶环中2个氮原子的孤对电子都与相邻键有强的相互作用。

摘要： 采用超分子CCSD(T)方法和由键函数3s3p2d1f组成的大基组,计算得到了He-LiH体系的全程势能面.计算结果表明该势能面能存在2个势阱;较深的势阱在R=4.25a,阱深为177.53cm,对应于线性He-LiH构型;较浅的势阱在R=10.0a处,阱深仅为9.88cm,对应于线性He-HLi构型.

摘要： Fowler等对环电流与芳香性的判定之间的关系进行了研究,认为无机苯BNH中,π电子定域在N原子上,并利用电流密度图和磁化率作为判据讨论了它的芳香性.Schley-er等根据芳香性稳定化能和NICS作为判据,讨论过无机苯的芳香性.但这些研究由于各用不同的方法或不同的判据,所得结论往往不同.本文用量子化学Hartree-Fock方法和DFT方法,根据在较大基组水平上的从头算的结果,从几何判据、能量判据、磁性判据和键级判据多个角度,对无机苯芳香性做比较全面的理论研究,得到一致的结论.

摘要： 本文介绍了从头算DV-X方法格林函数理论等量子化学方法,关于RSE化学分子MM,MX和HzX等化学特征和电子结构的量子化学的研究结果.

摘要： 用量子化学从头算方法,研究了二氧化氯ClO2的电子结构以及与苯酚反应的单电子转移机理,在HF/4-31G*水平上用梯度解析技术全参数优化上述反应的反应物、中间体(过渡态)和产物构型,并计算了相应构型的能量.通过对酚氧自由基的振动频率分析,验证了它为平衡构型.计算结果表明:ClO2在水处理条件下与苯酚的反应是按单电子转移机理进行的,该反应为放热反应,放出的能量约为200kJ·mol-1.

摘要： 多溴联苯醚(PBDEs)是一类持久性有机污染物.对209个PBDE分子进行HF/6-31G*水平上的结构优化,并在优化结构基础上进行了分子静电势及其导出参数的计算.应用多元线性回归方法对PBDEs的298K正辛醇/空气分配系数(lgKOA)和超冷流体蒸汽压(lgpL)两种理化性质与分子结构参数进行了关联.结果表明:分子静电势参数结合苯环上溴原子取代个数可以很好地表达PBDEs的理化性质与其分子结构间的定量关系,所建立的QSPR模型具有较强的稳健性和预测能力,同时也证明了分子静电势参数在PBDE类化合物的QSPR研究中的适用性.

摘要： 本发明涉及一种6T SRAM存算装置、存算系统及存算方法。存算装置包括存储部分和计算部分，其中的存储部分包括4个晶体管，控制数据和权重向存储部分的写入；计算部分包括2个晶体管，利用2比特输入的计算模式对存储部分的数据和权重做加权计算。存算系统以存算装置为核心，利用输入驱动器输入数据并存储，利用行解码器输入权重并存储，利用列译码和位线驱动模块实现权重由存储部分到计算部分的传递，利用加权按位乘累加输出模块对计算部分的输出结果做乘累加计算。本发明的存算装置和存算系统相比现有技术能够简化计算机的存算结构，减小占用面积；存算方法相比现有1比特输入的计算方法具有更高的计算精度和计算效率。

摘要： 本发明公开了一种基于忆阻器的存算一体存算单元和存算阵列，该存算单元包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第一忆阻器、第二忆阻器、第一偏置电流源和第二偏置电流源，其中，第一场效应管、第一忆阻器、第二忆阻器和第三忆阻器依次串联，第一偏置电流源、第二场效应管、第三场效应管和第二偏置电流源依次串联，且第一忆阻器和第二忆阻器均与第二场效应管连接，第二忆阻器和第三忆阻器均与第三场效应管连接，实现了单个存算单元可以输出1.5比特的三种乘加结果，提升了存算单元的存储和计算效率。

摘要： 本发明实施例提供一种算力上报方法、获取方法、算力网元及算力感知控制网元，该方法包括：接收算力感知控制网元发送的算力测试指示信息，所述算力测试指示信息由所述算力感知控制网元根据业务需求生成；根据所述算力测试指示信息进行算力评估及网络性能评估，确定所述算力网元的算力信息；将所述算力网元的算力信息上报给所述算力感知控制网元；从而由算力感知控制网元根据算力网元的算力信息动态获取适合当前业务的最优的网元节点。

摘要： 本发明涉及一种6T SRAM存算装置、存算系统及存算方法。存算装置包括存储部分和计算部分，其中的存储部分包括4个晶体管，控制数据和权重向存储部分的写入；计算部分包括2个晶体管，利用2比特输入的计算模式对存储部分的数据和权重做加权计算。存算系统以存算装置为核心，利用输入驱动器输入数据并存储，利用行解码器输入权重并存储，利用列译码和位线驱动模块实现权重由存储部分到计算部分的传递，利用加权按位乘累加输出模块对计算部分的输出结果做乘累加计算。本发明的存算装置和存算系统相比现有技术能够简化计算机的存算结构，减小占用面积；存算方法相比现有1比特输入的计算方法具有更高的计算精度和计算效率。

摘要： 本公开提供了用于使用经典和非经典(例如，量子)计算的混合架构来计算化学系统的量子机械能和/或电子结构，以及识别化学系统(例如，分子)的稳定构象和/或对化学系统执行从头算分子动力学计算或模拟的方法和系统。

摘要： 本发明属于生物信息分析领域，公开了一种基于天然氨基酸序列的信号肽设计与二级结构从头算建模方法和装置。本发明针对传统的蛋白质结构预测方法在构建信号肽的结构上存在的困难，提供了一种能够方便操作、准确性高的从头算建模方法和装置，具有非常好的实用价值。

摘要： 一种可通过编程实现的适用于分子晶体从头算分子动力学轨迹的处理方法，针对体系内被周期性边界条件约束的原子坐标，通过第一性原理计算方法和原子坐标处理算法，还原受约束的原子坐标，消除轨迹中不合理的分子碎片，使得未发生化学反应的分子结构完整，协助科研人员更高效地分析化学反应路径。该方法具有效率高、可靠性好、指导性强等优点，减轻了对国外昂贵商业软件的依赖，提高了分子动力学研究水平。

摘要： 本发明提供了一种基于从头算分子动力学方法计算材料离位阈能的方法，属于模拟技术领域，所述方法包括：建立与材料对应的体系模型；设定模拟参数，利用从头算分子动力学方法对所述体系模型进行离位阈能的模拟计算，并获取演化完成后的体系结构，其中，所述模拟参数包括PKA预设能量；根据所述体系结构的状态确定后续模拟计算所需施加的新的PKA能量，并进行再次模拟计算，直至所述体系结构中首次产生稳定缺陷，获取此时的PKA能量，并将其确定为所述材料的离位阈能。本发明解决了半导体材料离位阈能无法定量且准确计算的问题，且方法逻辑清晰，步骤简单且易于操作。

摘要： 本发明公开了一种基于从头算模型预测表面活性剂临界胶束浓度的方法，包括以下步骤：根据化学位的统计热力学得到一个递归模型：；通过分子动力学模拟计算得到占据体积以及不同尺寸胶束的化学位后，采用所述述递归模型将(n+1)聚体的浓度表达成了单体和n聚体浓度的解析函数。于是若以单体浓度为起点，利用该递归方程可以依次计算出不同尺寸的n聚体的浓度，n=2,3...，从而推导得出CMC大小。本发明提供的方法可以应用于多种类型的表面活性剂。

摘要： 本公开提供了用于使用量子和经典计算的混合架构来计算化学系统的量子机械能和/或电子结构，以及识别化学系统(例如，分子)的稳定构象和/或对化学系统执行从头算分子动力学计算或模拟的方法和系统。