《研究大體系非線性光學性質的理論方法和程式》是依託華南師範大學，由顧鳳龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：研究大體系非線性光學性質的理論方法和程式
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：顧鳳龍
- 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增長法在研究生物或材料大分子的需求，建立計算超大體系的非線性光學係數的計算方案和相關公式，首先是建立在外場下最佳化定域分子軌道的方法，進而推導出增長法的含時Hartree-Fock方程，並建立求解方案。該方法已有一定的研究基礎，前期研究對模型體系的計算表明該方法有很高的精度。進而將編製成一套計算大體系非線性光學係數，併兼有高精度（誤差在百萬分之原子單位以下）和高效率（線性標度或更快）的、具有自己智慧財產權的量子化學計算程式，並套用於生物分子和高分子材料以及納米材料等超大體系進行高精度、高效率電子結構和非線性光學的研究。本申請項目的完成將為超大體系的非線性分子設計和結構、性質的研究提供有力的工具。
結題摘要
本項目“研究大體系非線性光學性質的理論方法和程式”（項目批准號：21073067）試圖在保持高精度的情況下研究大體系的非線性光學性質。採用定域分子軌道，利用增長法進行量子化學的計算。增長法有別於其它的近似方法，其特點是在定域分子軌道下，對一個大體系可以一片一片地進行計算，進而可以節省大量的計算時間，而由於是在定域分子軌道下進行計算，能保持足夠的精度。該項目的完成，已經建立了計算大體系的非線性光學係數的計算方案和相關公式，首先是完成了在外場下最佳化定域分子軌道的方法，進而推導出增長法的含時Hartree-Fock 方程，並建立求解方案，最終完成一個計算大體系非線性光學性質的程式並獲得了初步的計算結果。 1、推導增長法的耦合Hartree-Fock 方程到三階：本項目已經完成了在沒有外場時的定域分子軌道的求解,繼而推導出外場下定域分子軌道的構造方法並編制了程式，數學推導得到一階、二階直至三階的含頻耦合Hartree-Fock 方程,求解此各階方程,從而得到在外場作用下的各階微擾定域分子軌道和密度矩陣,最終求得含頻的極化率和各階超極化率的值。 2、編制相應的程式： 按照上述推導的耦合Hartree-Fock方程方程，相應的程式已經編製成功，並作了調試和試算。編制的程式對不同模型體系從最簡單的頻率為零的情況著手。程式已經計算出極化率和超極化率的值並與傳統方法的計算結果進行了比較，所得的結果是正確可靠的。 3、發表論文情況： 在該項目的資助下，已經完成一個計算大體系非線性光學性質的程式，發表論文6篇，另有2篇已經接收即將發表，其它與該項目相關的文章正在完善整理中。 4、研究生培養：該項目前後有3名博士後（已經出站）和7名研究生（4名已經畢業）參與，博士後負責程式的編制和試算，研究生參與程式套用和調試，並進行計算和分析。
