آموزش نظریه اتم ها در مولکول ها با نرم افزار محاسباتی AIM2000

شیمی محاسباتی شاخه ای از دانش شیمی است که از روش های تئوری ریاضی و محاسبات کوانتومی برای حل مسائل شیمی استفاده و فرایندهای آزمایشگاهی را شبیه سازی و پیش بینی می کند. به این منظور نرم افزارهای بسیار متنوعی بسته به اهداف متفاوت، ابداع شده اند.

با توجه به رشد روزافزون نیاز به انجام محاسبات شیمیایی و کوانتومی و همین طور نرم افزارهای گوناگون، نکته ضروری این است که نرم افزار مورد نیاز خود را شناسایی کنیم و نحوه کار با آن را فراگیریم. نرم افزار AIM2000 یکی از نرم افزارهای مهم و کاربردی در شیمی محاسباتی است که با استفاده از آن می توان مشخصات مورد نیاز مولکول ها و اتم ها را استخراج کرد.

نرم افزار AIM مخفف Atoms in molecules است و مانند نرم افزار Gaussian و سایر نرم افزارهای محاسباتی مشابه، از روش تابع چگالی الکترون (DFT) در انجام محاسبات استفاده می کند. فایل ورودی این نرم افزار پسوند wfn دارد و می توان با استفاده از آن، نقاط بحرانی (Critical point) اتم ها، مولکول ها و سایر ویژگی ها را محاسبه کرد. از نتایج این نرم افزار می توان در کنار نتایج نرم افزارهای محاسباتی دیگر به منظور تحلیل کامل تر داده ها استفاده کرد.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: نظریه کوانتومی اتم ها در مولکول (AIM)
  • مقدمه ای بر نظریه اتم ها در مولکول (AIM)
  • آنالیز توپولوژیکی
  • ماتریس هشین و لاپلاسین (Hessian and Laplacian matrix)
  • نقاط بحرانی، مسیرهای گرادیان
  • سطوح شار صفر
  • قاعده Poincaré–Hopf
  • نظریه کوانتومی اتم ها در مولکول برای (B6H7)
  • نظریه کوانتومی اتم ها در مولکول برای کریستال
  • خصوصیات توپولوژیکی پیوندهای شیمیایی
• درس دوم: شبیه سازی در نرم افزار AIM2000
  • آشنایی با محیط نرم افزار
  • ساخت فایل ورودی با استفاده از گوسین
  • محاسبه نقاط بحرانی (Critical point)
  • بررسی پارامترهایی چون انرژی پتانسیل و دانسیته الکترونی کل
  • تحلیل نتایج

مفید برای رشته های

• مهندسی شیمی
• شیمی