《基於非正交定域分子軌道的含時密度泛函方法的開發》是依託華南師範大學，由李少鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於非正交定域分子軌道的含時密度泛函方法的開發
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李少鵬
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本申請基於高精度高效率的量子化學激發態計算在研究生物和材料大分子性質的需求，擬發展一套基於非正交定域分子軌道的含時密度泛函(NOLMO-TDDFT)方法和程式。由於軌道定域性好的優勢，NOLMO是近年研究的一個熱點，也是計算化學領域今後的發展方向之一。本申請首先將在合作課題組正在開發的NOLMO-DFT方法的基礎上，結合我們開發的NOLMO- TDHF方法的經驗推導出NOLMO-TDDFT的相關公式。之後將編制高效率的NOLMO-TDDFT的程式並使用稀疏矩陣技術最佳化代碼。最後我們將使用CPU+GPU技術來實現程式的並行化。本項目的完成將：1. 為研究大體系的激發態性質提供一個有力的線性標度工具；2. 成為第一個自主研發的基於NOLMO的量子化學從頭計算TDDFT程式，從而填補一項空白。
結題摘要
本項目“基於非正交定域分子軌道的含時密度泛函方法的開發”（項目批准號：21403075，執行日期2015.1.1-2017.12.31）是基於高精度高效率的量子化學激發態計算在研究生物和材料大分子性質的需求，發展一套基於非正交定域分子軌道的含時密度泛函(NOLMO-TDDFT)方法和程式。利用空軌道與占據軌道必須正交的特性，並加上定域性的限制條件，構建新的目標函式進行最佳化，從而得到非正交定域分子空軌道，得到的空軌道可以具有良好的定域性，為大體系非線性光學性質和激發態的計算實現線性標度成為可能。本項目完成了基於非正交定域分子軌道的TDHF/TDDFT方法的公式推導和程式編制，實現了非正交定域分子軌道的方法從簡單的基態能量計算拓展到能量梯度及激發態的計算，使得其套用範圍更加廣闊，從而可以用來計算大體系的非線性光學性質以及激發態性質。
