KE533: Beregningskvantekemi

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i KE522, FY544+FY547 eller tilsvarende.

Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have godt kendskab til grundlæggende kvantekemi eller grundlæggende kvantefysik, som kunne være erhvervet i KE522 eller FY544+FY547.

Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til at udføre og forstå elektronstrukturberegninger af molekylære responsegenskaber, hvilket er vigtigt i forhold til teoretisk støtte én- og to-foton absorption, andre lineære og ikke-lineære optiske effekter, NMR og andre magnetiske effekter, elektrisk polarisabiliteter og hyperpolarisabiliteter.

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• beskrive og anvende de kvantemekaniske principper og tilhørende matematiske metoder
• udvikle tidsuafhængig perturbationsteori for en eller flere samtidige perturbationer
• beskrive og anvende Born-Oppenheimer approksimationen
• beskrive og anvende Hartree-Fock modellen og metoder som beskriver elektronkorrelation, inklusive konfigurations¬vekselvirkning, coupled-cluster, og Kohn-Sham tæthedsfunktionalteori
• beskrive variationsprincippet og dets implikationer of approksimative kvantekemiske modeller i forskellige én-elektron og N-elektron basissæt
• udføre computerberegninger af molekylers' geometriske, optiske og elektriske egenskaber
• udføre computerberegninger af magnetiske egenskaber relevant for NMR (kemisk skærmning og indirekte spin-spin koblingskonstanter)

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

• Moderne ab initio elektronstrukturteori-metoder, inklusive
• Hartree-Fock (HF)
• konfigurationsvekselvirkning (CI)
• andenordens Møller-Plesset perturbationsteori (MP2)
• koblede klynger (CC)
• Kohn-Sham tæthedsfunktionalteori (DFT)
• Tidsuafhængig perturbationsteori; MP2 og molekylære egenskaber

Skemalagte undervisningstimer:  
Antal undervisningstimer i alt: 44  
Heraf:  
Fællestimer i klasselokale/auditorium 32
Fællestimer i laboratorium 12

Undervisningen i fællestimerne er en blanding af forelæsninger omkring fagets teori og opgaveløsning hvor teorien bearbejdes. Derudover indeholder kurset computerøvelser hvor teorien omsættes i praktiske beregninger af energier og egenskaber af molekylære systemer.

Andre planlagte undervisningsaktiviteter:  

Selvstudie af lærebog (forberedelse til skemalagte undervisningstimer og løsning af opgaver)