3: Характеристики енергетичних поверхонь
- Page ID
- 19039
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Цілі навчання
У цій главі ви дізнаєтеся про такі речі:
- Характеристика енергетичних поверхонь Борна-Оппенгеймера та способи знаходження локальних мінімумів, перехідних станів, власних реакційних шляхів та швів перетину на них.
- Гармонічні нормальні режими вібрації витягнуті з маси зважених матриць Гессіана, і як симетрія може бути використана для спрощення задачі.
Енергетичні поверхні Борна-Оппенгеймера (або емпіричні функції, які часто використовуються для їх представлення) мають важливі критичні точки, які деталізують властивості стабільних молекулярних структур, перехідні стани, шви перетину та шляхи реакції, всі вони відіграють центральну роль у теоретичному описі хімічні реакції і молекулярні властивості. У цьому розділі ви дізнаєтеся про ці спеціальні точки на поверхнях, як їх знайти та що з ними робити, коли ви їх знаєте.
- 3.1: Стратегії оптимізації геометрії та пошуку перехідних станів
- Розширення гармонічних і коливальних моделей Морзе на багатоатомні молекули вимагає, щоб багатовимірна енергетична поверхня була проаналізована таким чином, що дозволяє наблизити руху молекули з точки зору багатьох майже незалежних коливань. У цьому розділі ми розглянемо інструменти, які використовуються для проведення такого аналізу поверхні, але спочатку важливо описати, як на таких поверхнях можна знайти геометрію мінімальної енергії та перехідного стану.
- 3.2: Нормальні режими вібрації
- Побачивши, як можна використовувати інформацію про градієнти та Гессіани на поверхні Борна-Оппенгеймера, щоб знайти геометрії, що відповідають стабільним видам та перехідним станам, давайте тепер перейдемо до того, як ці самі дані використовуються для обробки вібрацій на цій поверхні.
- 3.3: Внутрішні шляхи реакції
- Існує спеціальний шлях, що з'єднує реагенти, перехідні стани та продукти, які особливо корисно характеризувати з точки зору градієнтів енергії поверхні та Гессіана. Це шлях внутрішньої реакції (IRP). Загальний порядок побудови IRP викладено в цьому модулі.