Ab initio elektronová štruktúra komplexov prechodných kovov a organických zlúčenín


Zodpovedný riešiteľ: Bučinský Lukášais profil
Identifikátor: 3AI_ELE_STR5

Anotácia
Projekt je zameraný na kvantovo chemické výpočty molekulárnych systémov v plynnej fáze alebo so zahrnutím solvatačných efektov ako aj na periodické výpočty. Výpočtová úroveň hraničí od štandardných DFT prístupov po náročné ab-initio prístupy akými sú CASSCF, NEVPT2 či DMRG prístupy. Projekt sa dá rozdeliť zhruba na 3 typy úloh, z ktorých každá časť je promo zamerná na podporu publikačnej činnosti ako aj domácej a zahraničnej spolupráce.

a; Výpočty optimálnych geometrii komplexov prechodných kovov, elektrónovej štruktúry a vlastností systémov so zameraním sa na magnetické vlastnosti (štiepenie v nulovom poli). Porovnanie DFT metód s multireferenčnými CASSCF a MRCI prístupmi. Spolupráca s Viedenskou univerzitou (prof. V.B. Arion), Rooseveltovou univerzitou v Chicagu (prof. J. Telser) ako aj v rámci STU FCHPT (prof. P. Rapta). Predpokladaný výstup: 6 CC publikácií v najbližších 3rokoch.

b; Porovnanie teoretických a experimentálnych prístupov v kryštalografii. Teoretické elektrónové hustoty budú porovnané s experimentálne odvodenými nábojovými hustotami pre komplexy prechodných kovov a jednoduchých organických látok. Rozsah a možnosti získania presných polôh atómov vodíka pri vypresnení tzv. Hirshfeldových atómov bude študované pre zlúčeniny ortuti. Spolupráca s Univerzitou v Kaiserslaterne (prof. J. Harting), Univerzitou v Berne (doc. S. Grabowsky) ako aj v ramci STU FCHPT (doc. J. Kozisek). Predpokladaný výstup: 6 CC publikácií v najbližších 3rokoch.

c; Časová inverzia poskytuje nový prístup pre kvantovanie stavov systémov s nespárenými elektrónmi v relativistickej kvantovej mechanike. Plánujeme študovať možnosti začlenenia Kramersových konfiguračných stavových funkcii do praktických výpočtov ako aj študovať vplyv magnetického poľa na symetriu časovej inverzie.
Ďalej sú planované výpočty ktoré porovnávanjú nerelativistické vypočty z relativistickými. Výpočty zahrňujú ako dynamickú tak aj statickú elektronovú koreláciu, ktorej úroveň závisí od veľkosti systému. Projekt sa takisto zaoberá softverovým vývojom a programovaním nových algoritmov [7].
Spolupráca s SAV (Dr. S. Komorovsky) ako aj v rámci STU FCHPT (Dr. M. Gall). Predpokladaný výstup: 1-2 CC publikácie v najbližších 3rokoch.


Riešené projekty:
APVV-15-0079, APVV-15-0053, VEGA 1/0598/16, VEGA 1/07818/19, VEGA 1/0416/17

Referencia
1; Orlowska, Ewelina -- Babak, Maria V. -- Domotor, Orsolya -- Enyedy, Eva A. -- Rapta, Peter -- Zalibera, Michal -- Bučinský, Lukáš -- Malček, Michal -- Govind, Chinju -- Karunakaran, Venugopal -- Farid, Yusuf Chouthury Shaik -- McDonnell, Tara E. -- Luneau, Dominique -- Schaniel, Dominik -- Ang, Wee Han -- Arion, Vladimir B. NO Releasing and Anticancer Properties of Octahedral Ruthenium-Nitrosyl Complexes with Equatorial 1H-Indazole Ligands. Inorganic Chemistry, 57 (2018) 10702–10717.

2; Shova, Sergiu -- Vlad, Angelica -- Cazacu, Maria -- Krzystek, J. -- Ozarowski, Andrew -- Malček, Michal -- Bučinský, Lukáš -- Rapta, Peter -- Cano, Joan -- Telser, Joshua -- Arion, Vladimir B. Dinuclear manganese(III) complexes with bioinspired coordination and variable linkers showing weak exchange effects: a synthetic, structural, spectroscopic and computation study. Dalton Transactions, 48. (2019) 5909–5922.

3; Bučinský, Lukáš -- Breza, Martin -- Malček, Michal -- Powers, David C. -- Hwang, C.H. -- Krzystek, J. -- Nocera, Daniel G. -- Telser, Joshua High-Frequency and -Field EPR (HFEPR) Investigation of a Pseudotetrahedral Cr-IV Siloxide Complex and Computational Studies of Related (CrL4)-L-IV Systems. Inorganic Chemistry, 58 (2019) 4907–4920.

4; Dobrov, Anatolie -- Darvasiova, Denisa -- Zalibera, Michal -- Bucinsky, Lukas -- Puskarova, Ingrid -- Rapta, Peter -- Shova, Sergiu -- Dumitrescu, Dan -- Martins, Luisa M. D. R. S. -- Pombeiro, Armando J. L. -- Arion, Vladimir B. Nickel(II) Complexes with Redox Noninnocent Octaazamacrocycles as Catalysts in Oxidation Reactions. Inorganic Chemistry, 58, (2019) 11133–11145.

Štatistika za obdobie:

Spotrebovaný strojový čas: 8 851 [h]

3AI_ELE_STR5 - Ab initio elektronová štruktúra komplexov prechodných kovov a organických zlúčenín

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 Jan. Feb. Mar. Apr. Máj. Jún. Júl. Aug. Sep. Okt. Nov. Dec. Spotrebovaný čas [h]
Spotrebovaný čas v aplikáciach
AplikáciaStrojový čas[1]
ORCA7 508 h
Gaussian 091 095 h
CP2K1 h
TONTO0 h




[1] Spotrebovaný strojový čas všetkých skončených úloh, využívajúcich danú aplikáciu.

info Pozn. V publikáciach používajte ako vzor poďakovania nasledujúci text:

We are grateful to the HPC center at the Slovak University of Technology in Bratislava, which is a part of the Slovak Infrastructure of High Performance Computing (SIVVP project, ITMS code 26230120002, funded by the European region development funds, ERDF), for the computational time and resources made available.
© 2013 Slovenská technická univerzita v Bratislave,  Centrum výpočtovej techniky, Vazovova 5, 812 43 Bratislava, HPC-Team: hpc [at] stuba.sk