Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Trygve Helgaker Universitetet i Oslo

Like dokumenter
MNF, UiO 24 mars Trygve Helgaker Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo

Nobelprisen i kjemi 2013 og noe annet. Trygve Helgaker. CTCC, Kjemisk Universitetet i Oslo

Trygve Helgaker. 31 januar 2018

Teoretisk kjemi. Trygve Helgaker. Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo. Onsdag 13.

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Computing in Science Education

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Kvantekjemi. en fascinerende kjemi helt uten eksperimenter. Trygve Helgaker. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo

Kvantemekanikk på datamaskiner: kjemiens nye verktøy

Centre for Theoretical and Computational Chemistry

KJM Molekylmodellering. Introduksjon. Molekylmodellering. Molekylmodellering

KJM Molekylmodellering

Angir sannsynligheten for å finne fordelingen av elektroner i rommet

Forskningsrådets site visit /l CTCC

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

Eksamen i fag FY1004 Innføring i kvantemekanikk Tirsdag 22. mai 2007 Tid:

Navn studieprogram/retning: Chemistry Master

AST1010 En kosmisk reise

KAPITEL 1. STRUKTUR OG BINDINGER.

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Bindingsteori - hybridisering - molekylorbitaler

Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Tirsdag 9. desember 2003

EKSAMEN I FAG SIF4065 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fakultet for naturvitenskap og teknologi 13. august 2002 Tid:

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

TKJ4170 Midtsemesterrapport

Atommodeller i et historisk perspektiv

Atomets oppbygging og periodesystemet

KJM Molekylmodellering. Monte Carlo simuleringer og molekyldynamikk - repetisjon. Statistisk mekanikk

Egil A. Hylleraas Trygve Helgaker Universitetet i Oslo Onsdag 15 april 2015

Lys. Bølger. Partiklar Atom

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 12: Sola

University of Oslo. Department of Physics. FYS 3710 Høsten EPR spektroskopi. EPR-Labotratory

FYS2140 Hjemmeeksamen Vår 2014

Biofysikk og Medisinsk fysikk - BMF

Kvantekjemi kjemiens nye verktøy

Enkel introduksjon til kvantemekanikken

Kollokvium 4 Grunnlaget for Schrödingerligningen

Kapittel 7 Atomstruktur og periodisitet Repetisjon 1 ( )

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

Det virtuelle kjemilaboratoriet. Trygve Helgaker. Centre for Theoretical and Computational Chemistry. Kjemisk institutt, Universitetet i Oslo

Institutt for kjemi. Fakultet for naturvitenskap og teknologi. Instituttet sin aktivitet er spredt på 3 ulike bygg. Realfagsbygget C-fløya

Eksperimentell partikkelfysikk. Kontakt :

Atomfysikk og kausallov

Atomfysikk og kausallov

Introduksjon til partikkelfysikk. Trygve Buanes

InterAct Hvor er vi nå? Hvor skal vi? Knut STUA 11. februar 2015

Hvordan skal vi finne svar på alle spørsmålene?

Landskonferansen om fysikkundervisning, Gol, Hva er fysikk? Fysikk som fag og forskningsfelt i det 21. århundre. Gaute T.

KJM2600-Laboratorieoppgave 2

Eksamensoppgåve i KJ1041 Kjemisk binding, spektroskopi og kinetikk

Egil A. Hylleraas Trygve Helgaker Det Norske Videnskaps-Akademi Mandag 23 november 2015

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

F F. Intramolekylære bindinger Kovalent binding. Kjemiske bindinger. Hver H opplever nå å ha to valenselektroner og med det er

BOKMÅL NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI KJ1041 KJEMISK BINDING, SPEKTROSKOPI OG KINETIKK HØSTEN 2010

KJM2600-Laboratorieoppgave 1

Atomfysikk og kausallov

Kunstig evolusjon av nye solceller

AST1010 En kosmisk reise

1) Redoksreaksjoner, reaksjoner hvor en forbindelse. 2) Syre basereaksjoner, reaksjoner hvor en. elektronrik forbindelse reagerer med en

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

LHC girer opp er det noe mørk materie i sikte?

AST1010 En kosmisk reise

Hvorfor studere kjemi?

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 19: Kosmologi

A.5 Stasjonære og ikke-stasjonære tilstander

Studieplan for KJEMI

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantefysikk, Mandag 3. juni 2019

Eirik Gramstad (UiO) 2

Kvantemekanisk sammenfiltring

FYS-MEK 1110 Løsningsforslag Eksamen Vår 2014

De vikagste punktene i dag:

FYS2140 Hjemmeeksamen Vår Ditt kandidatnummer

Eksamen i fag FY1004 Innføring i kvantemekanikk Fredag 30. mai 2008 Tid: a 0 = 4πǫ 0 h 2 /(e 2 m e ) = 5, m

En kort presentasjon av Institutt for offentlig rett. Oppdatert til instituttrådsmøte 29. februar 2016

Løsningsforslag Eksamen 16. august 2008 TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk

Forelesningsnotater om spinn, FYS2140 (Erstatter kap. 4.4 i Griffiths) Susanne Viefers

Hvor kommer magnetarstråling fra?

IKTiSU KJ1041 Pilotprosjekt. Eirik Hjertenæs og Henrik Koch Høsten 2013

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

Theoretical chemistry group. Bjørn Olav Bransdsdal

2. La det bli lys Ditt første Arduino program

Eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Mandag 12. desember :00 18:00

FYS2140 Kvantefysikk, Oblig 8. Sindre Rannem Bilden, Gruppe 4

KJM Molekylmodellering. Semi-empiriske metoder - repetisjon. Generell ytelse

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Kapittel 21 Kjernekjemi

Pensum og kursopplegg for FY1006/TFY4215 Innføring i kvantefysikk

Oppgave 1. NORSK TEKST Side 1 av 4. NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Institutt for fysikk

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 5: Fysikken i astrofysikk, del 2

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantemekanikk, Torsdag 16. august 2018

FY2045/TFY4250 Kvantemekanikk I, løsning øving 14 1 LØSNING ØVING 14. ψ 210 z ψ 100 d 3 r a.

TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk - Øving 1 1 ØVING 1. En liten briefing om forventningsverdier, usikkerheter osv

FY1006/TFY Øving 9 1 ØVING 9

Nanovitenskap og nanoteknologi

Det enkleste svaret: Den potensielle energien er lavere dersom det blir dannet binding.

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantemekanikk, Tirsdag 29. mai 2018

Transkript:

Centre for Theoretical and Computational Chemistry Trygve Helgaker Universitetet i Oslo

Centre for Theore+cal and Computa+onal Chemistry Kjemi med beregninger og simuleringer i sentrum

Numeriske simuleringer: den tredje veien Teori, eksperiment og beregninger - tolkning og forutsigelser av eksperimenter - et alterna6v 6l (kostbar eller umulige) eksperimenter - de9e er et generelt utviklingstrekk i alle fag

Beregninger i kjemien Simuleringer av kjemiske systemer og prosesser - 40% av alle ar6kler i Journal of American Chemical Society stø9es av beregninger

Ledelse, bemanning og arbeidspakker* *inkluderer NFR- og ERC-prosjekter Ledelse K Ruud & T. Helgaker 2007 2013 T. Helgaker & B.-O. Brandsdal 2013 2017 S. Eide og J. I. Johnsen Bemanning 5 + 5 prof./1.- aman. 4 + 3 forskere 6 + 6 postdocs 8 + 8 PhD- studenter 2 + 4 masterstudenter 1 + 1 kontorsjef 1 + 3 assosierte 2 + 3 prof./1-.aman. II Arbeidspakker Large periodic and non- periodic systems Mul6scale methods with wavelets Proper6es and spectroscopy Dynamics and 6me development Bioinorganic chemistry Catalysis and organometallic chemistry Bimolecular modelling

Kvantemekanikk Kjerner og elektroner følger kvantemekanikkens lover deres oppførsel er bestemt av deres bølgefunksjon Ψ bølgefunksjonen og energien fås ved å løse Schrödinger- ligningen H Ψ n = E n Ψ n Det fins mange slike løsninger, svarende 6l ulike 6lstander et kvantesprang er hopp mellom to kvante6lstander energien ved kvantesprang bevares ved emisjon eller absorpsjon av fotoner

Kjemisk binding Hvordan kan nøytrale atomer bindes sammen i molekyler? Hvis elektronene er mellom kjernene, så vil kjernene trekkes mot hverandre Hvis elektronene er andre steder, så vil kjernene frastøte hverandre Kjemisk binding er altså avhengig av elektronenes tilstand i bindende tilstander har vi økt elektrontetthet mellom kjernene I antibindende tilstander har vi redusert elektrontetthet mellom kjernene

Stabile og ustabile molekyler Elektronenes 6lstand bestemmer molekylets egenskaper En bindende 6lstand gir stabilt molekyl, med en gi9 struktur En an6bindende 6lstand gir ustabilt molekyl, som umiddelbart går i stykker

Molekyler i magnedelt Binding er et resultat av elektrosta6ske kre[er frastø6ng og 6ltrekning mellom ladete par6kler avhengig av deres avstander I et pålagt magne\elt oppstår nye kre[er disse kre[ene er avhengige av par6klenes bevegelser og deres spinn Magne6sme utny9es i mange sammenhenger blant annet magne6c resonance imaging og i mange spektroskopiformer Men kan et magne\elt påvirke kjemisk binding? slike effekter er ikke observert i laboratorier

DALTON og LONDON Vi utvikler nye kvantekjemiske metoder avanserte kvantemekaniske simuleringer av elektroner slike beregninger er i dag bli9 standardverktøy i kjemien DALTON- programmet beny9es verden over Beregninger u\øres utelukkende uten magne\elt beregninger i magne\elt er mer kompliserte det er vanskelig å gi en uniform beskrivelse LONDON er utviklet for beregninger i magne\elt molekyler kan studeres i vilkårlige magne\elt et spin- off fra arbeid i WP1 for store systemer

Et nyi fenomen: magne+sk binding Våre beregninger på H 2 ga overraskende resultater I den bindende 6lstanden styrkes molekylet og orienteres langs feltet I den an6bindende 6lstanden bindes molekylet og orienteres normal på feltet Lange, Tellgren, Hoffmann, Helgaker: Science 337, 327 (2012) B N S Hva er mekanismen bak magne6sk binding? i den an6bindende 6lstanden har elektronene en guns6g rotasjon i feltet denne rotasjonen er størst når de to atomene er nær hverandre binding oppstår når atomene trekkes mot hverandre for å øke rotasjonen

Hvite dverger Magne6sk binding krever meget sterke magne\elt oppstår når magne6ske og elektriske kre[er er like store de9e krever magne\elt 1000 sterkere enn i laboratorier Slike felt oppstår i hvite dvergers atmosfærer magne\elt 10 5 Tesla kan molekyler der observeres fra jorden?

Mange medieoppslag

Kan molekyler observeres på hvite dverger? Hvite dverger har svært høye temperaturer Typisk 8000 6l 40000K Sam6dig har de svært høye trykk Nylig er H 2 observert på hvite dverger (uten sterke magne\elt)

CTCC: en delt SFF Delt brukes her i betydningen eiet i fellesskap et delt senter har skapt muligheter som ellers ikke hadde vært der to ins6tusjoner berikes Hvordan skapes et reelt fellesskap? overlappende faglig interesser, men ulike orienteringer to årlige fellesmøter for alle medlemmer ukentlige seminarer video- overføres Almlöf Gropen seminar felles gjester

Kvinner i kvantekjemi Vi har en meget lav kvinneandel (15%) ingen norsk Professor- II s6llinger forbeholdt kvinner Prof. Odile Eisenstein (Montpellier) Prof. Benede9a Mennucci (Pisa) Vi har arrangert et møte for promotering av kvinner i kvantekjemi Et lignende møte arrangeres i Oslo i 2014