本发明涉及量子化学模拟
技术领域：
，具体为一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统。
背景技术：
：量子化学是理论化学的一个分支学科，是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互作用；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题，随着学科之间的相互交叉和相互渗透，量子化学计算的研兖领域在逐渐拓宽，研兖方法也在不断创新，朝着纵深方向拓展。量子化学计算研究.不再只被纯理论化学家们所青睐，也成为实验化学家们研究的有力武器，有着广阔的应用前景。量子化学计算研兖越来越多的与实验相结合，其研究方法和手段呈现多样化。量子化学计算的发展，给科研提供了许多可以借鉴的经验和方法，使之与科研相互结合，互相取长补短，从而走向一个新的高度。目前，市场上的量子化学模拟的方法可配合量子模拟使用，但是在实际使用中，因为量子的复杂性，在进行模拟中严格性和计算结果都会产生偏差，而无效的模拟方式，造成了工时和材料的无端浪费，如何有效的进行量子化学的模拟精度提升，这些都是实际存在而又急需解决的问题。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统，通过采用分立变分xa法和原于线性组台xa法，在理论上确保了严格性和计算结果的精确性，可靠性，从小分子体系到大分子体系，从静态性质到动态性质，克服了白治场多重散射xa法的某些缺点，并且提高了计算的精确度，便于推广使用。为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统，包括以下步骤：a.首先对计算机的准备和内部系统的调整；b.待步骤a完成后再采用简单分子轨道法；c.待步骤b完成后，再进行xa方法的使用；d.待步骤c完成后，再借由xa方法进行量子化学模拟。作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤a中：计算机需保证足够的内存，外设配备完善，采用molpro软件以高精度计算为重点，通过采用多组态相互作用方法(mrci)、耦合簇方法(cc)、及其它相关方法，广泛的处理电子相关性问题；i：建立molpro输入文件；hartree-fock方法；轨道的局域化；轨道的输出和轨道图像的绘制；ii：熟悉molpro绘图，闭壳层和开壳层微扰论和耦合簇方法；correlation-consistent基组和基组外推；高级输入控制；iii：对每个内坐标(键长，键角，二面角)计算力常数和振动频率，例如：水分子的o-h键，苯环的c-c键，都可以算出它们的力常数和振动频率。作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤b中：简单分子轨道法由hmo(休克尔分子轨道沟、ehmo(扩展hm0)法组成，用来定性研究较简单分子的有关规律，如hmo法是在绝热近似、单电子近似和lcao(linearcombinationofatomicorbital原子轨道的线性组合)近似的基础上，进一步完全忽略电子之间的排斥力，并对有机共轭分子体系采取σ-π分离近似等近似来建立和求解定态schrdinger方程。作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤c中：xa方法是对弈量子化学模拟中密度泛函理论的一个重要分支，它是对电子间非定域的交换能采用了统计平均近似，用一个与电荷密度的立方根成正比的密度泛函近似，替代了从头计算方法中计算最为困难的电子交换作用项。作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤d中还包括其模拟方法，步骤包括如下；s1、首先采用白治场多重散射xa法(scf-ms-xa法)，这种方法的特点是在计算中引入了交换势的统计平均近似和圆球分区近似，它的计算工作量比其它xa法小；s2、步骤s1结束后，采用分立变分xa法(dv-xa法)，这种方法只采用交换势的统计平均近似，而不采用圆球分区近似，它把分子轨道展开为原子轨道的线性组合，而且此法对于基函数的选择，原则上没有限制，这正是分立变分xa法的优点；s3、步骤s2结束后，采用原子线性组合xa法(lcao-xa法)，它同分立变分xa法一样也只采用交换势的统计平均近似，而不采用圆球分区近似，把分子轨道展开为原子轨道的线性组合，在求解hatree-fock-slater方程时用gauss函数代替slater函数作为基，以求简化多种中心积分的计算。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统，通过采用分立变分xa法和原于线性组台xa法，在理论上确保了严格性和计算结果的精确性，可靠性，从小分子体系到大分子体系，从静态性质到动态性质，克服了白治场多重散射xa法的某些缺点，并且提高了计算的精确度，便于推广使用。具体实施方式本发明提供一种技术方案：一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统，包括以下步骤：a.首先对计算机的准备和内部系统的调整；b.待步骤a完成后再采用简单分子轨道法；c.待步骤b完成后，再进行xa方法的使用；d.待步骤c完成后，再借由xa方法进行量子化学模拟。所述步骤a中：计算机需保证足够的内存，外设配备完善，采用molpro软件以高精度计算为重点，通过采用多组态相互作用方法(mrci)、耦合簇方法(cc)、及其它相关方法，广泛的处理电子相关性问题；i：建立molpro输入文件；hartree-fock方法；轨道的局域化；轨道的输出和轨道图像的绘制；ii：熟悉molpro绘图，闭壳层和开壳层微扰论和耦合簇方法；correlation-consistent基组和基组外推；高级输入控制；iii：对每个内坐标(键长，键角，二面角)计算力常数和振动频率，例如：水分子的o-h键，苯环的c-c键，都可以算出它们的力常数和振动频率。所述步骤b中：简单分子轨道法由hmo(休克尔分子轨道沟、ehmo(扩展hm0)法组成，用来定性研究较简单分子的有关规律，如hmo法是在绝热近似、单电子近似和lcao(linearcombinationofatomicorbital原子轨道的线性组合)近似的基础上，进一步完全忽略电子之间的排斥力，并对有机共轭分子体系采取σ-π分离近似等近似来建立和求解定态schrdinger方程。所述步骤c中：xa方法是对弈量子化学模拟中密度泛函理论的一个重要分支，它是对电子间非定域的交换能采用了统计平均近似，用一个与电荷密度的立方根成正比的密度泛函近似，替代了从头计算方法中计算最为困难的电子交换作用项。所述步骤d中还包括其模拟方法，步骤包括如下；s1、首先采用白治场多重散射xa法(scf-ms-xa法)，这种方法的特点是在计算中引入了交换势的统计平均近似和圆球分区近似，它的计算工作量比其它xa法小；s2、步骤s1结束后，采用分立变分xa法(dv-xa法)，这种方法只采用交换势的统计平均近似，而不采用圆球分区近似，它把分子轨道展开为原子轨道的线性组合，而且此法对于基函数的选择，原则上没有限制，这正是分立变分xa法的优点；s3、步骤s2结束后，采用原子线性组合xa法(lcao-xa法)，它同分立变分xa法一样也只采用交换势的统计平均近似，而不采用圆球分区近似，把分子轨道展开为原子轨道的线性组合，在求解hatree-fock-slater方程时用gauss函数代替slater函数作为基，以求简化多种中心积分的计算。在一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统中，首先通过采用分立变分xa法和原于线性组台xa法，在理论上确保了严格性和计算结果的精确性，可靠性，从小分子体系到大分子体系，从静态性质到动态性质，克服了白治场多重散射xa法的某些缺点，并且提高了计算的精确度，便于推广使用。现通过本发明所制成的一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统与某市面常用方法进行试验对比，试验过程如下；1、对新型量子化学模拟的方法和计算机系统和旧的量子化学模拟方法进行对比，获得精度对比。2、对新型量子化学模拟的方法和计算机系统和旧的量子化学模拟方法进行对比，获得准确性对比。试验数据如下：精度/％准确性/％实施例167≥76复检68≥77对比例189≥94经实验对比，本发明所制成的一种新型量子化学模拟的方法和计算机系统具有精确性，可靠性强的特点。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12