含时密度泛函计算论文-石玥

含时密度泛函计算论文-石玥

导读:本文包含了含时密度泛函计算论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:集成学习,分子吸收能,含时密度泛函理论,机器学习

含时密度泛函计算论文文献综述

石玥[1](2018)在《基于集成学习的分子吸收能含时密度泛函计算校正模型研究》一文中研究指出人工智能是以研究计算机算法模拟人类智能的理论和方法,以及开发用来模拟人类智能的技术和现实系统为主要目的的前沿学科,涉及领域广泛。机器学习作为人工智能的重要分支,从最初的符号学习演变到现在的统计机器学习,从纯理论到现实问题研究,至今已经应用在很多科研和工业领域。分子的吸收能是指分子因吸收光子而发生跃迁时所吸收的能量,反映了分子的电子性质以及内在的结构信息,是重要的激发态光学性质之一。利用对物质分子所产生的吸收能以及吸收强度的了解,可以分析、测定和推断物质的组成和结构等性质,对于太阳能电池光伏材料研究和设计等有重要参考价值。因而如何测量或准确而高效的预测分子的吸收能,尤其是较大分子的激发态性质,十分值得探究。近几十年来,量子化学计算在研究化学各领域问题上已有显着成效。近年来,量子化学计算与机器学习的结合,在提高量子化学计算方法的计算精度和计算效率上,得到了巨大进展。计算分子吸收能最常用量子化学方法之一是含时密度泛函理论(TDDFT),因为其效率高,并且可应用多种分子体系的特点,成为计算分子激发态的上佳选择,但是其计算精度和可应用分子的尺度还有很大的提升空间。本文使用集成学习方法对TDDFT计算的分子吸收能进行了校正建模。本文研究对象是433个有机分子,包括276个芳胺类染料分子。首先使用量子化学(TD)DFT中的B3LYP,分别在叁个不同基组STO-3G,6-31G(d),6-311G(d,p)下对分子进行基态的结构与激发态光谱的计算,以获取叁个数据集;然后使用SPXY,Kennard-Stone两种方法划分数据;再分别使用Pearson,顺序前向筛选(SFS)和LASSO方法进行特征选择;之后使用单一算法支持向量机(SVM),极限学习机(ELM),广义回归神经网络(GRNN)以及集成学习方法梯度提升决策树(GBDT)和随机森林(RF)进行校正,从中选择预测高精度分子吸收能的稳定、有效模型,从而提高TDDFT的计算精度。通过一系列对比实验,研究预测分子吸收能在使用机器学习方法中的最佳校正模型,即在STO-3G基组下,使用集成算法随机森林RF对量子化学方法(TD)B3LYP的分子吸收能计算结果进行校正,所得效果最佳。该模型把(TD)DFT得到的均方根误差RMSE的0.97eV降低成0.14eV,平均绝对误差MAE从0.71eV校正到0.11eV,且用时最少。RF模型预测其它两个基组的误差也有明显的减小,且所得结果均超过单一机器学习方法,可以看出集成学习算法在本实验中表现优异。由此可见,集成学习与量子化学方法的结合,能够更有效的提高校正模型的预测效果。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-06-01)

郑东,袁相爱,马晶[2](2016)在《邻位甲基红水溶液的光谱性质随pH值的变化:含时密度泛函理论计算与实验研究(英文)》一文中研究指出探明影响甲基红光谱性质的各种因素,有助于拓宽偶氮苯衍生物在有机光电器件中的应用。采用密度泛函理论和实验相结合的方法研究了溶液酸碱性和溶剂水对邻位甲基红水溶液光谱的影响。溶液pH从13.1逐渐降低至0.5,邻位甲基红水溶液的最大吸收波长从430 nm红移至520 nm。在不同酸碱条件下,主要有叁种物种共存于甲基红水溶液中,它们分别是双质子化的甲基红o-H_2MR+(强酸性条件下),单质子化的甲基红oHMR(弱酸条件下)和碱性甲基红o-MR–(碱性条件下),通过密度泛函理论计算研究了叁种不同形式的电子结构特征。采用含时密度泛函理论计算了甲基红偶极跃迁允许的最低激发能,分别采用连续介质模型和分子簇模型研究水溶剂对甲基红电子结构和光谱性质的影响。在酸性条件下,o-H_2MR+和o-HMR分子内氢键导致π共轭体系平面性增强,因而光谱红移。而在碱性条件下,溶剂对o-MR–的光谱有显着影响:极性o-HMR和o-MR–与水分子的偶极–偶极相互作用导致光谱进一步红移。(本文来源于《物理化学学报》期刊2016年01期)

黄任永,梁林富,郭跃伟[3](2015)在《含时密度泛函理论-电子圆二色谱(TDDFT ECD)计算法在判定天然产物绝对构型中的应用》一文中研究指出天然产物结构鉴定过程中其立体构型的判定始终是最具有挑战性的一个环节。在解决天然产物立体化学问题的众多方法中,利用化合物的电子圆二色谱(ECD)图确定其绝对构型是一个快速、有效而可靠的方法。近年来随着量子化学计算法的发展,含时密度泛函理论-ECD(TDDFT ECD)技术逐渐成为化学家用于判定天然产物绝对构型的一种有力手段。根据适用对象的差别,该技术可分为固态TDDFT ECD计算与液态TDDFT ECD计算两种方法。两种方法在应用中均十分直观、明了,简言之是将实测ECD谱图与计算ECD谱图进行比对,二者吻合度越高则判定结果越可靠。受篇幅限制,本文简介TDDFT ECD计算法的原理,并选取几个实例以说明该方法的应用范围。(本文来源于《国际药学研究杂志》期刊2015年06期)

戴玉梅,李福君,苗春超,胡晓钧[4](2013)在《新型荧光探针光猝灭的光物理机制含时密度泛函理论计算》一文中研究指出3-羟基黄酮(3-HF)是二代新型荧光分子探针的典型代表,用高精度的量子化学计算方法—密度泛函理论对3-羟基黄酮的光物理机制进行研究。计算了3-羟基黄酮分子在理想状态下的最优构型,电荷布居和激发光谱。得到3-羟基黄酮荧光的发射光谱,从而分析出3-羟基黄酮分子内质子转移的光物理循环图,解释其光物理机制。通过与实验值的对比,计算所得分子构型合理有效,激发光谱谱峰位置切合实际。该工作只是用量子化学计算方法在分子荧光探针领域进行光物理响应机制分析的初步探索,可以为该领域提供有价值的理论参考。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2013年05期)

刘杰,梁万珍[5](2012)在《基于含时密度泛函理论解析计算激发态性质的理论方法》一文中研究指出含时密度泛函理论(TDDFT)由于其高精确度和低的计算花费已经广泛地用于计算分子的低位垂直激发能和激发态几何结构优化,但如何将其用于大分子的激发态性质描述和光化学方面的研究还需要大量工作。在理论上描述分子性质时,人们需要计算分子能量对一些外参量的导数。在计算精(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集》期刊2012-04-13)

顾斌,金年庆,王志萍,曾祥华[6](2005)在《用含时密度泛函理论计算钠原子跃迁光谱》一文中研究指出运用含时密度泛函理论和局域密度近似方法,计算出了Na原子的多个激发态能级和各能级电子波函数的实空间分布,并从中分析出其跃迁光谱Rydberg序列的主要特征谱线.计算结果与实验数据符合得较好,充分验证了密度泛函激发态理论的有效性.(本文来源于《物理学报》期刊2005年10期)

韦永勤,吴克琛,刘彩萍,张明昕[7](2005)在《含时密度泛函理论计算超极化率的基组效应》一文中研究指出由于分子的非线性光学性质与体系外层电子的行为和激发性质密切相关,扩散函数使原子轨道的电子云弥散到外层空间,能更好的描述外层电子的响应性质。在ADF程序中,内置带有扩散函数的基组的基函总数都很大。由于计算时间与基函数数目成叁次方正比关系,如果把它们用于复杂体系的非线性光学性质计算,耗费的计算资源太多,甚至不可能实行。在 ADF内置较小基组的基础上,我们缀加了扩散函数,以便有利于计算复杂体系的非线性光学(本文来源于《中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集》期刊2005-10-01)

含时密度泛函计算论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

探明影响甲基红光谱性质的各种因素,有助于拓宽偶氮苯衍生物在有机光电器件中的应用。采用密度泛函理论和实验相结合的方法研究了溶液酸碱性和溶剂水对邻位甲基红水溶液光谱的影响。溶液pH从13.1逐渐降低至0.5,邻位甲基红水溶液的最大吸收波长从430 nm红移至520 nm。在不同酸碱条件下,主要有叁种物种共存于甲基红水溶液中,它们分别是双质子化的甲基红o-H_2MR+(强酸性条件下),单质子化的甲基红oHMR(弱酸条件下)和碱性甲基红o-MR–(碱性条件下),通过密度泛函理论计算研究了叁种不同形式的电子结构特征。采用含时密度泛函理论计算了甲基红偶极跃迁允许的最低激发能,分别采用连续介质模型和分子簇模型研究水溶剂对甲基红电子结构和光谱性质的影响。在酸性条件下,o-H_2MR+和o-HMR分子内氢键导致π共轭体系平面性增强,因而光谱红移。而在碱性条件下,溶剂对o-MR–的光谱有显着影响:极性o-HMR和o-MR–与水分子的偶极–偶极相互作用导致光谱进一步红移。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

含时密度泛函计算论文参考文献

[1].石玥.基于集成学习的分子吸收能含时密度泛函计算校正模型研究[D].东北师范大学.2018

[2].郑东,袁相爱,马晶.邻位甲基红水溶液的光谱性质随pH值的变化:含时密度泛函理论计算与实验研究(英文)[J].物理化学学报.2016

[3].黄任永,梁林富,郭跃伟.含时密度泛函理论-电子圆二色谱(TDDFTECD)计算法在判定天然产物绝对构型中的应用[J].国际药学研究杂志.2015

[4].戴玉梅,李福君,苗春超,胡晓钧.新型荧光探针光猝灭的光物理机制含时密度泛函理论计算[J].光谱学与光谱分析.2013

[5].刘杰,梁万珍.基于含时密度泛函理论解析计算激发态性质的理论方法[C].中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集.2012

[6].顾斌,金年庆,王志萍,曾祥华.用含时密度泛函理论计算钠原子跃迁光谱[J].物理学报.2005

[7].韦永勤,吴克琛,刘彩萍,张明昕.含时密度泛函理论计算超极化率的基组效应[C].中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集.2005

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