Учебная страница курса биоинформатики,
год поступления 2016
Вычисление параметров молекулы водорода
Вам дан файл с фунциями для расчёта основных матриц hfscf.py
Теория (ref 7) : https://chemistlibrary.files.wordpress.com/2015/02/modern-quantum-chemistry.pdf
Более подробная реализация на Python : https://gitlab.com/LLindenbauer/Hartree-Fock-Tutorial/-/blob/master/Hartree-Fock%20Sample.ipynb
Функция расчёта орбиталей на основе подхода Рутана Холла выглядит примерно так:
1 def SCF (r = 1.4632, Z=[1,1], b1 = GTO["H"], b2 = GTO["H"], b = 3, vbs=False):
2 R = [0, r]
3 if vbs: print("*) Generando matriz de traslape S.")
4 s_scf = S(....
5 if vbs: print("\n*) Generando hamiltoniano H.")
6 h_scf = H(....
7
8 # Diagonalizar matriz S y hallar matriz X
9 if vbs: print("\n*) Diagonalizando matriz S y hallando matriz diagonal X.")
10 X = diagon(m=s_scf)
11 Xa = X.getH()
12
13 # Estimar matriz de densidad P
14 if vbs: print("\n*) Creando matriz de densidad P.")
15 p_scf = np.matrix([[0,0],[0,0]], dtype=np.float64) # Referencia (7) p. 148
16
17 # Comenzar proceso iterativo
18 if vbs: print("\n*) Comenzando con el SCF.")
19 for iteracion in range(50):
20 # Construir matriz de Fock F
21 # F = H + G
22 if vbs: print("\n**) Generando la matriz de Fock: calculando \
23 integrales de dos electrones.")
24 g_scf = G(....
25 f_scf = h_scf + .... # Referencia (7) p. 141 eq. (3.154)
26
27 # Construir matriz F'
28 # F' = X_adj * F * X
29 if vbs: print("**) Cambiando la base de F.")
30 f_tra = Xa * f_scf * X
31
32 # Diagonalizar matriz F y constuir matriz C'
33 if vbs: print("**) Diagonalizando F' y generando C'.")
34 c_tra = diagon2(m=f_tra)
35
36 # Construir matriz C
37 # C = X * C'
38 if vbs: print("**) Construyendo matriz de coeficientes C.")
39 c_scf = X * c_tra
40
41 # Construir matriz P a partir de matriz C
42 if vbs: print("**) Recalculando matriz de densidad P.")
43 p_temp = P(C=c_scf)
44
45 print("\nConcluida la " + str(iteracion + 1) + ". iteracion.\n")
46
47 # Revisar convergencia
48 if np.linalg.norm(p_temp - p_scf) < 1E-4: # Referencia (7) p. 148
49 print("\n\n-->El campo autoconsistente SI ha convergido!")
50 return {"S":s_scf,"H":h_scf,"X": X,"F":f_scf,"C":c_scf,"P":p_temp}
51 else:
52 p_scf = p_temp
53 print("\n\n-->El campo autoconsistente NO ha convergido!\nRevisar supuestos.")
54 return {"S":s_scf,"H":h_scf,"X": X,"F":f_scf,"C":c_scf,"P":p_temp}
Опишите :
- Добавьте коментарии в код функции
- Опишите объекты S,F,X,H,C
Рссчитайте:
- Элеткронную энрегию молекулы
- Полную эннергию молекулы
Постройте :
- 1D плот орбиталей
- 2D плот орбиталей