自组装理论与模拟

摘要

密度泛函理论方法己成为处理各种复杂体系电子结构的、基于第一性原理的、最重要的研究手段,但由于精确的交换-关联泛函未知,寻找合适的近似泛函,提高对弱(非)键相互作用的描述的精确性和有效性,是密度泛函理论的发展主线之一,同时也是自组装理论方法研究的重点之一.最近,提出了新一代的高精度普适泛函XYG3.新泛函的特点是,不但包括占据轨道信息,而且包括非占据轨道信息.在绝热近似的框架下,提出了交换和关联双杂化.新泛函极大修正了目前通用泛函在弱(非)键相互作用描述上的缺陷，是目前国际上最准确和最普适的泛函之一，为自组装所涉及的电子结构问题的研究，提供了新契机。该本年度，实现了XYG3型泛函的解析能量梯度，系统评测的结果表明XYG3型双杂化泛函总体上给出了更好的能量和几何构型.发展了长程校正的lrc-XYG3泛函，在未增加新参数的前提下，使得XYG3在纯范德华等体系的长程相互作用描述的精度上有进一步的提升。盐类在水中的溶解是很常见、很基本的物理化学过程。探索盐类在水中溶解的微观机理，有助于人们理解Hofmeister效应，认识蛋白质以及其他物质在水中的溶解。对于人们深入了解水溶液中相关的物理、化学、以及生物过程具有重要意义。盐在溶液中，通过与溶剂分子相互作用，能够以接触离子对或者溶剂隔离的离子对这两种形式存在。