Terms related to quantum chemistry calculations
量子化學計算方法的相關術語

 B3LYP 方法
與Lee-Yang-Parr相關函數相結合,並且以含3個參數的Becke形式density functional theory為基礎的計算方法。
Basis set (基底函數組)[go to Basis Set WebPage]
基底函數組(Basis Set)是以數學式表現分子軌域的特性,而本身需符合每個電子不同的邊界條件(就是每個電子只能出現在空間中某些特定的區域),一較好的基底函數組會利用對電子較少的限制條件和更合乎真實的假設,以精確的描述分子軌域。當然,相對的這也需要更好的電腦運算設備以及更長的計算時間。
Gaussian-2 (高斯-2)方法 
高斯-2(Ganssian-2,簡稱G-2)方法是一個綜合性的計算方法,它結合了數個以ab initio 原理為基礎的分子軌域計算方法,求得某些特定分子的總能量。1991年,Curtiss等人藉由G-2方法計算出125個分子的反應能量(包含原子化能量(atomization energy, AE),游離能(ionization potential,IP),電子親和力(electron affinities)以及質子親和力(protron affinities))並且與已知的實驗數據相比較,發現所得到的平均誤差僅有1.2 kcal/mol (Ref:L. A. Curtiss, K. Raghavachari, W. W. Trucks, and J. A. pople, J. Chem. Phys. 94, 7221(1991).)而G-2計算原理,是以6-311G(d,P)基底函數組(basis set)和幾個衍生式為計算基礎。在G-2計算方法中,分子的幾何結構是由MP2(full)/6-31G(d)計算所得到;而將HF/6-31G(d)所計算出的數值,再乘上0.8929(Zero-point energy)。針對電子作用所導入的校正項,主要是以MP擾動理論(perturbation theory)和QCI(Quadratic configuration interaction)理論為基礎所得到。最後,再加上由QCISD(T)/6-311+G(3df,2p) 所得到的校正項和一個經驗校正值(high-level empirical correction),以彌補因假設條件所造成剩餘的不足。
EA0= E0(中性分子)- E0(陰離子)
IE0= E0(陽離子)- E0(中性分子)
【Ref: L. A. Curtiss, P. C. Redferm, K. Raghavachari, and J. A. Pople, J. Chem. Phys. 109, 42-55(1998)】
HF SCF 計算方法
Hartee-Fock self-consistent-field(SCF)molecular orbital(MO)計算方法,是ab initio方法的一種。它是利用計算出Variational method 中積分項<ψ|Hee|ψ>的最小值,而得到分子軌域的波函數(ψ)。其中,Hee是真實系統中的Hamiltonian operator。
MP2 方法
二次 Møller-Plesset 擾動理論(Perturbation theory)計算方法。(Perturbation theory)
MP4 方法  [只能用在預測能量]
四次Møller-Plesset 擾動理論計算方法。(包含一重,二重,三重,四重的取代軌域)
QCISD(T) 方法[只能用在預測能量]
四次 CI (configuration interaction)方法。(包含一重,二重,三重的取代軌域)
Scaling factor
以HF或MP2方法計算分子振動頻率和零點振動能量(zero-point vibrational energy)時常會高估數值,若將計算所得的數值乘以某個scaling factor則結果會和實驗值很靠近。Pople等人(Israel J. Chem. 33, 345-350 (1993))計算122分子(沒有包括苯及其衍生物的分子)後,建議一些scaling factors,如下:

振動頻率(在基態)

零點振動能量

計算方法 scaling factor 計算方法 scaling factor
HF/6-31G* 0.8929 HF/6-31G* 0.9135
MP2/6-31G* 0.9429 MP2/6-31G* 0.9646

 

背景音樂: If
上次網頁修改日期: 2004/05/17