English version of this page

Teoretisk kjemi

Med kvantekjemiske metoder studeres systemene teoretisk, ved å beregne molekylenes kvantemekaniske bølgefunksjoner på datamaskiner. En sentral del av gruppens arbeid er utvikling av nye beregningsmetoder for studier av molekyler og faste stoffer med utgangspunkt i kvantemekanikkens lover.

Om gruppen

Fast vitenskapelig ansatte

Professor Trygve Helgaker

Professor Michele Cascella

Professor Thomas Bondo Pedersen

Professor Einar Uggerud

Senioringeniør Simen Sommerfelt Reine

 

Senter for fremragende forskning - SFF

Hylleraas-senteret

Avsluttet senter for fremragende forskning, CTCC.

Seminar

Tema for forskningsgruppens seminarer berører ulike aspekter relatert til gruppens forskning, og vil for tiden bli holdt i rom V205.

Kvantekjemi ved Kjemisk institutt

Moderne kvantekjemi benytter datamaskiner som et virtuelt laboratorium, og man kan bestemme for eksempel struktur, reaktivitet, elektriske og magnetiske egenskaper.

Når man studerer små systemer som for eksempel atomer og molekyler må man ta hensyn til de kvantemekaniske lovene. Grunnlaget for disse lovene ble i all hovedsak etablert i perioden 1925-1928, som et svar på mangler ved den klassiske mekanikken.

Moderne kvantekjemi benytter datamaskiner som et virtuelt laboratorium. I overkant av 20% av alle utgitte artikler innen fagfeltet kjemi benytter idag kvantekjemiske beregningsmetoder, og andelen øker med omlag 1% i året.

Hva gjør vi?

De fleste som jobber med kvantekjemi i Oslo er med på å utvikle programpakken DALTON, som er et internasjonalt samarbeidsprosjekt med hovedsete i Skandinavia. Programvaren er på over 700 000 linjer, og mer enn tusen forskningsinstitusjoner og universiteter over hele kloden har tatt i bruk koden. DALTON er dermed en av de mest utbredte kvantekjemiske progampakkene som eksisterer idag.

Testing av koden på reelle problemstillinger er et viktig ledd av vår utvikling, og en god del av vår tid går også med til denne biten. Samarbeidprosjekter med aktører fra andre fagfelt er både vanlig og ønsket.

Med utgangspunkt i Schrodinger-likningen bygges ab initio kvantekjemiske verktøy for å studere molekyler. Med ab initio menes at noe bygges opp fra grunnleggende teoretiske prinsipper i motsetning til empirisk eller eksperimentelt. Verktøyene vi bygger kan på mange måter sammenliknes med funksjonene til en kalkulator. Kalkulatoren kan så brukes av oss selv eller andre til å beregne kjemiske stoffers ulike egenskaper. Med basis i Schrödinger-likningen kan man oppnå en detaljert og nøyaktig beskrivelse av molekylære systemer, og man kan bestemme for eksempel struktur, reaktivitet, elektriske og magnetiske egenskaper.

For små systemer kan vi idag gjøre meget nøyaktige beregninger. I noen tilfeller kan nøyaktigheten bli bedre enn den man kan måle med eksisterende empiriske metoder. Vi kan simulere systemer med opp til 1 000 atomer. Om noen år vil grensen være over 10 000.

 

Publisert 25. mai 2012 14:11 - Sist endret 26. juni 2019 09:50