Elektronová struktura vybraných organokovových komplexů
| Název práce v češtině: | Elektronová struktura vybraných organokovových komplexů |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Electronic structure of selected organometallic complexes |
| Klíčová slova: | teorie funkcionálu hustoty, DFT, ferrocen, kvantová chemie |
| Klíčová slova anglicky: | density functional theory, DFT, ferrocene, quantum chemistry |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | projekt |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Vladislav Pokorný, Ph.D. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| Práce pozestává z několika kroků:
- jemný úvod do teorie funkcionálu hustoty (DFT) - struktura ferrocenu, molekulová symetrie a izomery - výpočet elektronové struktury ferrocenu v programu Turbomole - vizualizace výsledků (energie, spektra a molekulové orbitaly) - interpretace získaných výsledků, porovnání s literaturou |
| Seznam odborné literatury |
| - R. K. Bohn and A. Haaland, Journal of Organometallic Chemistry 5, 470 (1966).
- N. Mohammadi, A. Ganesan, Ch. T. Chantler, F. Wang, Journal of Organometallic Chemistry 713, 51 (2012). |
| Předběžná náplň práce |
| Teorie funkcionálu hustoty (density functional theory, DFT) je základem většiny výpočetních postupů v oblasti elektronové struktury molekul a tuhých látek. Popularita této metody má původ v její vysoké efektivitě, která je dána tím, že metoda nepracuje s kvantovou vlnovou funkcí (funkcí 3N souřadnic elektronů), ale s elektronovou hustotou, což je funkce pouze tří prostorových souřadnic. S nástupem výkonných výpočetních (HPC) systémů jakými jsou výpočetní clustery a superpočítače a efektivní implementace DFT metody do podoby počítačových kódů je dnes možné dělat DFT výpočty velmi složitých a rozsáhlých molekulárních systémů.
V průběhu práce na projektu se student nenásilnou formou seznámí s balíkem na výpočet elektronové struktury Turbomole a s jeho použitím v prostředí výpočetního clusteru. Seznámí se s možnostmi HPC počítání a provede výpočet elektronové struktury organokovového komplexu ferocenu (C5H5)2Fe s cílem najít nejstabilnější konfiguraci této molekuly. Výsledek pak porovná s dostupnými daty z literatury. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Density functional theory (DFT) is a basic method used for calculating electronic structure of molecules and solids. Its popularity comes from its high effectiveness, as this method is not based on calculating the quantum wave function (function of 3N spatial coordinates of electrons) but the electron density (function of three spatial coordinates). With the dawn of the high-performance computing (HPC) systems as clusters and supercomputers and many efficient implementations of the DFT method into a computer code we are now able to use DFT to calculate properties of large and complex molecular systems.
During the work, student will familiarize with the Turbomole package for DFT calculations and how to use it in HPC environment. The goal is to calculate the electronic structure of ferrocene (C5H5)2Fe in order to find the most stable configuration of this molecule. The results will be then compared with the available data from literature. |