Дорогие друзья, в последний раз напоминаю, что у нас начался новый коллективный научный проект, связанный с предсказанием и анализом масс-спектров. Подробности можно почитать в тексте по этой ссылке.

Мы ищем:
1. людей, кто умеет писать связанные и читаемые научные статьи на английском,
2. людей, способных в кодинг, чтобы улучшить уже существующий код, или допилить к нему GUI,
3. людей с имеющимися экспериментальными данными по масс-спектрометрии, или имеющих доступ к приборам и простеньким веществам,
4. людей, желающих поковыряться в статьях и на NIST Chemistry WebBook, и повносить результаты в базу данных по строгому лекалу,
5. людей, имеющих доступ к вычислительным кластерам, которые способны посчитать экспериментально недоступные масс-спектры по пайплайну xtb→crest→qcxms+dissmd.

На выходе хотим сделать простенькую статейку в какой-нибудь из масс-спектроскопических журналов.То, что уже наработано можно почитать в приложенном PDF-файле, а код доступен по ссылке на ГитЛабе:
https://gitlab.com/madschumacher/toxicmasssceptic

Так что, присоединяйтесь :)

Если ваша конференция не похожа на эту, даже не пытайтесь меня приглашать...

Видео с 9th Topical Conference on "Ultrafast Photonics and Quantum Science".
Автор видео: Dr. Diksha Garg.

Сегодня у нас будет день удивительной и почти математической викторины.
По мотивам мытарств с квантово-химическим пакетом ORCA одного из наших периодических авторов.

Есть нода с большим количеством памяти (скажем 4Тб RAM), на ней аллоцировано 3.5 Тб RAM, и используется локальный диск чтоб I/O не тормозило. Мы даем в орке 32 проца по 100000 памяти.

Вопрос первый: сколько RAM потребляется:
1) 580 Гб
2) 3200 Гб
3) 3500 Гб
4) 4000 Гб

Загрузка ядер 100%, статистика из htop.
Скорость работы нас не устраивает и мы запускаем 64 ядра по 50000 памяти.

Внимание вопрос второй: сколько памяти потребляет задача сейчас:
1) 90% от прошлого
2) 100% от прошлого
3) 200% от прошлого
4) предельное количество

Внимание вопрос третий: сколько времени занимают те же самые операции что и в первый раз?
1) в 2 раза быстрее
2) столько же
3) в 2 раза медленнее
4) оно не работает

Чтобы узнать правильные ответы, пройдите тест по следующей ссылке:
https://forms.gle/Q64uNUG1TnCkxB9x8

P.S. картинка к посту взята отсюда.

Шли к успеху... и пришли!

С огромным удовольствием объявляю, что первый научный проект нашей группы "Теоретическая химия" выполнен.
В июле прошлого (2023) года, по мотивам ржачного поста в группе abstractные картиночки, в нашей группе был запущен проект, в котором мы предлагали всему честному народу промоделировать весьма необычную каталитическую реакцию преобразования фенилнитрилоксида (PhCNO) в фенилизоцианат (PhNCO) с диоксидом серы в качестве катализатора. К нашей изначальной команде двух задолбанных постдоков присоединилось ещё 19 человек из разных стран (Россия, Германия, Армения) с абсолютно разными бэкграундами. В результате интенсивной командной работы, мы смогли сделать статью, которую послали сначала в один журнал, а после отказа в другой. И в итоге, наконец, статью приняли.

Поэтому представляем наш предварительно опубликованный результат:
"From Humorous Post to Detailed Quantum-Chemical Study: Isocyanate Synthesis Revisited"
Phys. Chem. Chem. Phys., 2024, Accepted Manuscript
DOI: 10.1039/D3CP04654K

Статья получилась длинная, насыщенная и интерсная. Помимо того, что мы нашли очень странный и необычный механизм этой реакции, мы оценили влияние растворителя на скорость реакции, предположили альтернативные и более эффективные неорганические катализаторы, работающие по тому же принципу (сюрприз-сюрприз, это SO3 и SeO2), не нашли никакой органики, работающей по тому же принципу, рассмотрели схожий класс органических реакции, ну и, конечно же, посмотрели на влияние заместителей на скорости реакции.

Всё это наше великолепие можно почитать в открытом доступе на ChemRxiv-е (DOI: 10.26434/chemrxiv-2023-02n4r-v2).

Приятного прочтения, а мы пошли открывать шампанское.

В этой статье идёт разговор о симметрии в нашем повседневном мире и на уровне отдельных атомов. Эти знания помогут заглянуть в мир кристаллов (и даже квазикристаллов!). Здесь будут картинки, анимашки и немного школьной математики.

https://habr.com/ru/articles/796109/

Просто иллюстрация оси симметрии C3 из статьи
https://habr.com/ru/articles/796109/

Одинарные связи — это пошло, двойные — заезжено, тройные — привычно, четверные — интересно... а как насчёт пятерных связей?

Не так давно, были получены фотоэлектронные спектры соединения вольфрама W2(Hpp)4 (Hpp = hexahydropyrimidinopyrimidine), потенциал ионизации которого оказался ниже, чем у атома цезия. И чтобы понять, почему такое происходит, естесственно, подтянулись DFT-шные расчёты с релятивизмом. И в итоге, получается, что во всём виноват релятивизм и... пятикратные связи между вольфрамами.

В этой статье:

"Theoretical Photoelectron Spectroscopy of Metal−Metal Quintuple Bonds: Relativity-Driven Reordering of Frontier Orbitals"
Abhik Ghosh, Jeanet Conradie //
ACS Org. Inorg.Au, 2024,
DOI: https://doi.org/10.1021/acsorginorgau.4c00002

авторы из Арктического университета моделируют электронные структуры и спектры комплексов со связями металл-металл VI побочной подгруппы (хром, молибден, вольфрам) и разными лигандами, чтобы понять что там вообще творится. И вот пятикратная связь между металлами — одна из виновников.

Статья в открытом доступе.
Приятного прочтения (и просмотра картинок)!

Ну и с 8м марта конечно же!

Успехов во всех начинаниях, и, главное, в Науке!

Ура!

Аспирантура в Гамбурге на стыке между теорией взаимодействия излучения и вещества и химией твердого тела

Современные источники рентгеновского излучения, такие как рентгеновские лазеры на свободных электронах (XFEL), позволяют изучать структуру вещества и сверхбыстрые процессы с атомарным разрешением. В этом проекте, мы предлагаем теоретически разработать и применить новые методы исследования на XFEL (в частности, на European XFEL в Гамбурге) для изучения процессов диффузии ионов (таких как литий) в материалах, используемых для хранения энергии (электроды батарей). В рамках этого проекта, ожидается пройти путь от теоретического моделирования процессов, происходящих в электродных материалах, через расчет свойств резонансно рассеянного рентгеновского излучения, до предложений по экспериментальной реализации на XFEL. В случае успешной реализации, разработанный метод позволит получить уникальную информацию о путях диффузии ионов и их связывании с кристаллической структурой — данная информация может быть очень ценна для разработки новых, значительно более быстрых, батарей.


Срок подачи -- до 18-го марта. Более подробная информация доступна по ссылке.
Если есть вопросы -- обращайтесь [email protected]

Для любителей фотопереключателей, неадиабатической молдинамики и полуэмпирических методов. В ACS Omega вышла свежая статья от специалиста по фотохимии азобензола и его аггрегатов, Евгения Титова из Университета Постдама.

ACS Omega 2024, 9, 7, 8520–8532
https://doi.org/10.1021/acsomega.3c09900

Приятного прочтения!
Статья в открытом доступе.

А вы знали, что решение электронной задачи в ограниченном методе Хартри-Фока для бензола, пиридина, ацетилена, кластеров воды(!), и прочих простеньких систем... нестабильное?!

Да, если посчитать стабильность такого решения, эти системы имеют более стабильное решение в неограниченном Хартри-Фоке, и должны являться синглетными бирадикалами! К счастью, это всего-лишь забавный артефакт расчёта, но тем не менее, стоит обращать на такое внимание.

Почитать об этом поподробнее можно в статье
"Hartree–Fock instabilities and electronic properties"
Journal of Computational Chemistry, Vol. 21, No. 6, 483–504 (2000)
https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-987X(20000430)21:6%3C483::AID-JCC7%3E3.0.CO;2-O

Приятных кошмаров на ночь после прочтения этого ужастика перед сном!

P.S. Спасибо Ю.В. Вишневскому за подгон мемаса.

Тем, кто занимается (или просто интересуется) связью вычислительной и экспериментальной кинетики каталитических реакций, рекомендуется к прочтению следующая статья:

"How to Conceptualize Catalytic Cycles? The Energetic Span Model"
Acc. Chem. Res. 2011, 44, 2, 101–110
https://doi.org/10.1021/ar1000956

Много концептуальных идей, формулы, и, конечно же, классные картинки.
Приятного прочтения!

Давайте поговорим о выборах... базисных наборов при расчётах в приближении МО ЛКАО (молекулярные орбитали как линейные комбинации
атомных орбиталей).

Нам часто не оставляют выбора при расчётах: или старшие и/или более статусные сотрудники говорят, что если не 6-311G++, то кто, что эти ваши новомодные базисы, типа карлсруэвских def2, даннинговских cc-pVnZ, или йенсоновских pc-n — это всё временное, не соответствует духу нашей традиционной скрепной науки, и всему прочему. И что вообще, если не 6-311G++, то кто?

Так вот, в полдень сего замечательного дня, я хочу Вам сказать: новые и более хорошие методы всегда лучше устаревшего говна, которому уже более 20 лет пора на помойку. И несмотря на то, что выбор нам при этом хитрые задницы оставляют между клизмой и сэндвичем с говном (в лучших традициях Южного Парка), если уж про старое известно, что это тупиковый путь, лучше выбрать новое. И не забывайте, что "король" голый :)

А вот Вам разных ссылок, чтобы делать осознанный и правильный выбор.

1. Раздел мануала Q-Chem
https://manual.q-chem.com/5.3/Ch8.S1.html

2. Раздел сайта с примерами ORCA:
https://sites.google.com/site/orcainputlibrary/basis-..

3. Аналогичный раздел для Gaussian:
https://gaussian.com/basissets/

4. Ну и конечно же не забываем о замечательной статье "Best-Practice DFT Protocols for Basic Molecular Computational Chemistry":
https://doi.org/10.1002/ange.202205735


И квантовая химия обязательно будет свободной!
От предрассудков, от устарелых мнений, от плохих людей.

40 дней назад погиб Алексей Навальный. Мы, группа профессиональных исследователей, посвящаем проект ToxicMassSceptic его памяти. Наша цель - практическая помощь его делу и его коллегам. Алексей стал знаменит как расследователь, а весь мир узнал его имя после покушения на его жизнь с помощью боевого отравляющего вещества. Мы предлагаем наши знания и опыт журналистам-расследователям и всем тем, кто столкнулся или может столкнутся с отравлениями. И речь не только о жертвах индивидуального политического террора со стороны государства, но и о жертвах массовых террористических атак со стороны самых различных радикальных группировок.

Софт, написанный на Python можно скачать из соответствующего репозитория на GitLab: https://gitlab.com/madschumacher/toxicmasssceptic
Он разделён на API, выполненный в виде библиотеки, которую можно установить при помощи менеджера пакетов pip, а исполняемый файл для анализа run.py позволяет сравнивать экспериментальные масс-спектры, данные в виде двухколоночного файла, с референсными спектрами из прилагающейся и легко дополняемой базы данных.

Мы не знаем, насколько полезным окажется созданный нами инструмент, но верим, если он хоть немного поможет в расследованиях или при спасении жизни, наш труд не будет напрасным. Это небольшой, но искренний вклад в будущее свободной и счастливой России!

P.S. Мы также выражаем соболезнования пострадавшим в результате теракта в Крокус Сити Холле, желаем скорейшего выздоровления раненым. Это абсолютно ужасные события…

Всякий, кто хоть раз в жизни окунался в г... простите, замечательный мир мультреференсных расчётов, знает, что выбор активного пространства доставляет удовольствие только особенно извращённым людям с мазохистскими наклонностями.

Тем не менее, эту работу приходится многим выполнять (подчас против своей воли). Поэтому рекомендации о том, как это делать, особо ценны и полезны тем, кто суётся в эту страшную часть квантовой химии.

И в нашу чатилку прислали интересную статью, написанную теоретикам из университета Лунда (Швеция), разрабами небезызвестного пакета [Open]MOLCAS, в частности Валерой Верязовым (первый автор). Собственно, вот оно:

"How to select active space for multiconfigurational quantum chemistry?"
Veryazov V., Malmqvist P.Å. and Roos B.O.
Int. J. Quantum Chem., 111: 3329-3338. (2011)
https://doi.org/10.1002/qua.23068

Приятного прочтения!

Два года назад вышла книга одмина "Современная теоретическая химия в современном изложении." И по случаю сей годовщины, была подготовлена новая реклама этого продукта.

https://youtu.be/r487NIhyCVU

Саму книгу можно заказать на сайте издательства URSS:
https://urss.ru/269374

Тут наткнулся на преинтереснейший программный продукт AutoMeKin.
Этот софт предназначен для автоматического поиска химических путей для молекул, обнаружения переходных состояний и расчёта кинетики. Модель работает на основе полуэмпирической молдинамики, для определения примерных путей реакции, с последующей переоптимизацией минимумов и переходных состояний при помощи DFT или чего потяжелее, после чего считается кинетика при помощи метода кинетического Монте-Карло. Софт работает как интерфейс к пакетам MOPAC, Entos Qcore и (бррр) Gaussian, но в скором времени должен заработать интерфейс и к ORCA.

Разработкой AutoMeKin занимается группа под руководством Emilio Martinez-Nunez, в университете Сантьяго-де-Компостела (Испания). Две основные публикации по этому софту доступны по первой и второй ссылкам. Сам же софт можно скачать с репозитория на ГитХабе:

https://github.com/emartineznunez/AutoMeKin

В наличие так же и документация. Её можно найти на сайте:

https://rxnkin.usc.es/index.php/AutoMeKin

Приятного использования!

Нобелевскую премию по физике в 2023-м году дали за аттофизику/аттохимию. Тем, кто хотел бы разобраться в этой [на самом деле не такой уж] сложной области исследования, рекомендуется к прочтению свежий краткий обзор "what the 🤬 is attophysics/attochemistry?" от одного из признаных специалистов в этой области физики, Марка Враккинга из института Макса Борна в Берлине.
Итак:

"Faster than a speeding bullet—the 2023 Physics Nobel Prize"
Marc Vrakking 2024 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 57 090201
DOI 10.1088/1361-6455/ad3600
Статья в открытом доступе.

Приятного прочтения!

Давеча слышал интересный доклад сэра Кости Новосёлова (так и было написано и на тезисе доклада, и на слайдах, это не я придумал), нобелевского лауреата по физике 2010-го года (совместно с Андреем Геймом). И там в докладе была прям реально интенесная, а самое главное достаточно свежая статья.

Короче, почти все наверняка слышали когда-нибудб про полимеры. Они бывают разные, и в частности, среди них бывают линейные полимеры, этакие цепочки, составленные из мономерных звеньев. Если к некоторым из таких полимеров приложить некое внешнее воздействие (электрическое поле или градиент концентрации электролита), под его воздействием свёрнутый клубок полимера начнёт разворачиваться в линию. И это достаточно сложный процесс, поскольку не всегда удаётся полимеру развернуться полностью, он может попасть в глубокое метастабильное состояние, когда полностью развернуться ему уже не удастся.

Считать подобный процесс на атомарном уровне — тот ещё ад (много, дорого, и нафиг надо). Но вот какое-то описание этой динамики хотелось бы иметь. И тут на помощь приходят смекалка, машинное обучение и знание неравновесной термодинамики (ну и немного моделирования). Сделав модель системы на общих принципах (конкретно Онзагера), используя coarse-grain динамику и машинное обучение, удалось построить найти три координаты, полноценно описывающие динамику этой сложной системы (полимер во внешнем поле) и определить поверхность свободной энергии. Иными словами, хитрым способом удалось получить компактное, но всё же полное описание всей физики данной неравновесной системы.

Короче, интересная работа, советую ознакомиться. Вот её выходные данные:

Chen, X., Soh, B.W., Ooi, ZE. et al.
Constructing custom thermodynamics using deep learning.
Nat Comput Sci 4, 66–85 (2024).
https://doi.org/10.1038/s43588-023-00581-5

Она в открытом доступе, приятного прочтения!