Приближение гармонического осциллятора для колебаний в молекулах (то самое волшебное заклинание "freq" во многих программных пакетах) — это основа всего и вся, термохимии, ИК спектроскопии и прочего. Для тех, кто хотел бы узнать об этом более детально, конечно же рекоммендуется замечательный мануал от Joseph W. Ochterski, описывающий то, как это делается в Gaussian:

https://gaussian.com/vib/

Ну а тем, кто хотел бы получить чуть более практические знания, поближе к чиселкам и коду, на форуме dxdy недавно было опубликовано пошаговое демо того, как получить колебательные частоты для озона (O3):

https://dxdy.ru/topic158094.html

Сегодня хочу вам порекомендовать познакомиться с проектом Science4Peace. Он был основан физиками высоких энергий, работающими в DESY (Гамбург, Германия) и CERN (Женева, Швейцария), и возник из локальных инициатив после полномасштабного вторжения России в Украину.

Сайт проекта: https://science4peace.com/

Данный проект является площадкой для разных обсуждений и инициатив, связанных с научной кооперацией, ролью науки в жизни современного израненного мира, а также для поиска путей, которыми наука как область деятельности и область знания может привести к мирному и гармоничному будущему для всех.

В качестве примера деятельности, можно привести петицию о неприменении ядерного оружия, подписанную, в частности, 14-ю нобелевскими лауреатами.
https://science4peace.com/Petitions/Entries/2022/11/appeal-no-first-use-never-any-use-of-nuclear-weapons.html

Другой важный пример деятельности – это не так давно выпущенная этим проектом статья (препринт) о роли и необходимости/бесполезности санкций в науке. Как многие знают, многие научные организации ещё в начале войны ввели санкции на многие российские научные и образовательные организации. В этой статье многие учёные из разных стран и организаций (в основном физики высоких энергий) обсуждают предпосылки и результаты этих самых санкций по прошествии более чем года этой самой войны.

Сам препринт доступен на arXiv-е: https://arxiv.org/abs/2311.02141
А пресс-релиз есть на сайте Science4Peace: https://science4peace.com/News/Entries/2023/11/beyond-a-year-of-sanctions-in-science.html

Как говорил специалист по гетерогенному катализу, Борис Васильевич Романовский,

Умом катализ не понять,
Ничем катализ не измерить,
В катализ можно только верить,
И невозможно предсказать.

Но в последние десятилетия положение дел в теоретическом гетерогенном катализе сильно улучшилось, спасибо новым суперкомпьютерам и софтам. Но жизнь обещает стать ещё лучше, благодаря команде из Каталанского института химических исследований. Не так давно, они выкатили код под многообещающим названием CARE (Catalysis Automated Reaction Evaluator).

Как сообщается в репозитории этого проекта, этот код позволяет автоматическое создание и манипуляцию сетями химических реакций в гетерогенном катализе, позволяющее быструю оценку энергетических профилей реакций используя GAME-Net-UQ, обученную на DFT графическую нейросеть.

Больше об этом подходе можно узнать из оригинальной статьи
"A Foundational Model for Reaction Networks on Metal Surfaces,"
которая пока доступна только в виде препринта на ChemRxiv (DOI: https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2024-bfv3d).

Сам же код можно найти в соответствующем репозитории на ГитХабе:
https://github.com/LopezGroup-ICIQ/care

Удачного ознакомления с проектом!

Позиция научного сотрудника (постдок) в Гамбурге на стыке между теорией взаимодействия излучения и вещества и химией твердого тела

Мы предлагаем проект, в котором уникальные свойства многокилометрового современного прибора – рентгеновского лазера на свободных элесктронах – будут использованы для решения насущного вопроса – как создать материал для хранения энергия, заряжающийся за доли секунд.

Рентгеновские лазеры на свободных электронах (XFEL) позволяют изучать структуру вещества и сверхбыстрые процессы с атомарным разрешением. Мы предлагаем теоретически разработать и применить новые методы исследования на XFEL (в частности, на EuropeanXFEL 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. Разработанный метод позволит получить уникальную информацию о путях диффузии ионов и их связывании с кристаллической структурой. На основе этой информации можно будет идентифицировать материалы для хранения энергии, которые могут заряжаться на порядки быстрее существующих.


Срок подачи -- до 14-го августа. Более подробная информация –
https://www.uni-hamburg.de/stellenangebote/ausschreibung.html?jobID=c2c3b639634db8991586408a56e012edaa39beee

Если есть вопросы -- обращайтесь [email protected]

Вы хотели бы узнать побольше о масс-спектрометрии и, в частности, о предсказании масс-спектров при помощи молекулярной динамики? Тогда это видео для вас!
Запись доклада "Основы масс-спектрометрии и проект ToxicMassSceptic" со второй неофициальной квантово-химической встречи в Карлсруэ.

https://youtu.be/Xz1DKQ03EcE?si=pPYiQaHPBhYnywo8

P.S. Внимание, во время обсуждения, посреди доклада присутствует обсценная лексика.

Теплым плотным веществом (warm dense matter) называют состояние между плазмой и конденсированной фазой. Оно играет важную роль в астрофизике, планетарных науках и исследованиях инерционного термоядерного синтеза. Однако электронная и ионная структура этого состояния вещества остаётся плохо изученной. В недавно опубликованной работе группа физиков из разных стран (но в основном из Германии) использовала мощный сверхкороткий импульс рентгеновского лазера на свободных электронах для создания теплой плотной меди – в течении нескольких фемтосекнд температура электронов достигала значений сотен тысяч Кельвин, в то время как температура ионов оставалась близкой к комнатной, и плотность совпадала с плотностью меди при нормальных условиях. Тот же импульс рентгеновского лазера на свободных электронах использовался и для характеризации свойств теплой плотной меди, а именно, измерялись рентгеновские спектры поглощения. По мере увеличения мощности рентгеновского импульса, в спектральном диапазоне вблизи L-края, медь вначале поглощала больше (обратное насыщаемое поглощение), а затем – меньше (насыщаемое поглощение). На основе комбинации кинетического уравнения Больцмана и теории функционала плотности в прямом пространстве при конечной температуре, наблюдаемые тенденции удалось объяснить движением 3d-зоны при сильном рентгеновском возбуждении, и возникновением незаполненных состояний в 3d-зоне. Результаты могут быть использованы для оценки моделей неравновесной электронной структуры в теплом плотном веществе.

Почитать подробнее об этом можно в оригинальной статье:

Mercadier, L., Benediktovitch, A., Krušič, Š. et al.
"Transient absorption of warm dense matter created by an X-ray free-electron laser" //
Nat. Phys. (2024).

https://www.nature.com/articles/s41567-024-02587-w

Очередная реклама книги "Современная теоретическая химия в современном изложении."

https://urss.ru/269374

Поверхость потенциальной энергии (ППЭ) — это центральное понятие в физике, химии, биологии и многих-многих других областях знания.
Несмотря на всю важность этого понятия, оно, к сожалению, не так много где подробно обсуждается. Не в последюю очередь, конечно, из-за сложности самой этой концепии.

И как хорошо, что в Journal of Chemical Physics вышла огромная статья-перспектива о концептуальном понимании и восприятии ППЭ. В ней есть всё: и фотографии гор и городов, и сравнение применения этого понятия в классической, квантовой механиках и в их разных гибридах, и графы как способ представления и анализа ППЭ, исторический обзор эволюции и применения этой важнейшей концепции, ну даже шумные ППЭ, как пример современного понимания вещей.

Короче, огромная, интересная и полезная статья, настоятельно рекомендуемая к прочтению (без преувеличения) всем. Итак:

J. C. Schön
Energy landscapes—Past, present, and future: A perspective
J. Chem. Phys. 161, 050901 (2024)
DOI: https://doi.org/10.1063/5.0212867

Приятного прочтения!

Не так давно мы писали о том, как была установлена газофазная структура самой большой (на данный) момент молекулы, в 234 атома. И вот наконец статья с этим результатом была опубликована в престижном журнале Journal of Chemical Physics.

Найти эту статью можно по следующим выходным данным:

"Experimental molecular structures in the gas phase at the upper size limit: The case of Si6Tip6"
J. Chem. Phys. 161, 054307 (2024)
DOI: https://doi.org/10.1063/5.0219926

Приятного прочтения!

Мультиреференсные расчёты — это не наука, а искусство. Но искусство с самого-самого переднего края науки, где решаются важнейшие проблемы химии. И чтобы лучше погрузиться в мир подобных расчётов, вашему вниманию представляется не очень официальный доклад (и ещё менее официальное обсуждение), посвящённое использованию мультиреференсных расчётов.
В программе: разнообразные химические системы, полезные советы и рекомендации тем, кто давно в этой области, и тем, кто только хочет окунуться в странный мир мультиреференсных вычислений.

Итак, Дмитрий Шарапа (KIT): "Complex electronic structure - what and how one can do"
https://youtu.be/NGf7M0thBT8?feature=shared

Дорогие товарищи, это свершилось! Вышла ORCA 6.0!

ORCA — это самый быстроразвивающийся и (наверное) самый популярный академически-бесплатный квантово-химический пакет, и у него наконец вышла долгожданная новая версия. Переписанный код, ведущий к более эффективным вычислениям, новый оптимизатор и конформационный поиск GOAT, онлайн-мануал и много-много новых фич (и развития старых).

Узнать больше можно на обновлённом сайте FACCTs (спин-офф Макс Планковского общества, посвящённый развитию ORCA).

https://www.faccts.de/orca-6-release/

Ура, товарищи!

А что насчёт веб-рисовалки протеинов? Красивые картинки прямо из браузера, это ли не мечта?

https://3dproteinimaging.com/protein-imager/

Научные иллюстрации, в частности, изображения молекулярных и макромолекулярных структур — это абсолютно важнейшая часть научной жизни. Во-первых, правильная иллюстрация результата расчёта может содержать в себе приличную часть ответа на поставленный вопрос. Во-вторых, хороший визуал важен для презентации своих результатов другим людям. Ну а в-третьих, научные изображения могут быть чисто эстетически приятными глазу.

Поэтому, чтобы узнать побольше об этой важной теме, рекомендуем посмотреть интервью (в двух частях) от двух учёных, занимающихся этой темой. Итак,

Scientific Design: Dr. Enguita & Dr. Maritan About Art in Science

Интервью, сделанное проектом ChemU, вышло год назад, и хотя оно размещено на ныне блокируемом российскими провайдерами YouTube, надеюсь, что вы найдёте возможность его посмотреть.

Первая часть:
https://youtu.be/kuBfxcXudw4?si=xLnLvo5RLQ7QVfgQ
Вторая часть:
https://youtu.be/VUIkOYVdjNw?si=UvM27-mcNTniNQNo

Видеореклама книги "Современная теоретическая химия в современном изложении" на блокируемом YouTube:

https://youtu.be/zgcR1hnurA0?si=5qNttdQyJn8Nvy7p

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

Или же скачать бесплатно сырую версию с Яндекс Диска:
https://disk.yandex.ru/d/2F-aChJEYx3Oow

Медленно-медленно подкрадывается день знаний. А в Свободном (том, что университет) уже начинается набор на 71 (бесплатный!!!) учебный курс. Среди них есть и Квантовая химия, который читают Денис Тихонов (ваш одмин) и Александра Яковлевна Фрейдзон (волшебник мультиреференсных расчётов, в частности ведущая замечательный ЖЖ на эту тему).

Будет рассмотрено много тем: от простейших моделей квантовой химии до навороченных мультиреференсных расчётов; от движений электронов в основном состоянии до фотодинамики молекул, от холодных единичных молекул до термодинамических ансамблей. Помимо теоретических тем, в курсе имеются также практические занятия, знакомящие нас с популярным квантово-химическим пакетом ORCA и не менее популярными программами полуэмпирических расчётов xTB и конформационного поиска CREST.

Посмотреть более подробную программу, а также записаться на курс можно на его странице
https://freemoscow.university/course/kvantovaya-himiya/

Ждём вас на нашем курсе в осеннем семестре!

Вот и начался учебный год... Всем учащимся предлагаются поздравления с этим (грустным 😢) праздником (традиционная картинка прилагается 🫠)! Счастья, здоровья (в том числе и психического 🤬), ну и любви (к теоретической химии, разумеется 😍)!

Ну а в качестве подарка (ага-ага) напоминаю про то, что в Свободном университете (Москва) тоже начинается осенний семестр, и в нём доступно много полезных (и бесплатных!) курсов. Фишка сего учереждения в том, что несмотря на то, что обучение идёт онлайн, это не просто записи курсов, а обучение в тесном контакте с преподавателями. Собственно, в тему нашего сообщества можно порекомендовать Школу точных наук (название не очень удачное, но какое есть), которая предлагает 11 учебных курсов. Среди них есть

● Три курса по математике, для тех, кто хотел бы подтянуть основы или разделы высшей математики:
‣ Precalculus.
‣ Линейная и векторная алгебры.
‣ Основы математического анализа.

● Три курса по физике и её истории:
‣ Введение в современную физику.
‣ Альберт Эйнштейн и революции в физике.
‣ Введение в физику конденсированного состояния.

● Два курса по химии:
‣ Базовая органическая химия.
‣ Ну и конечно же, Квантовая химия, о которой мы уже писали ранее.

Заявки можно подавать до 8 сентября включительно. Все же остальные доступные курсы можно посмотреть на сайте Свободного: https://freemoscow.university/

И ещё раз с наступившим праздником страданий! 😈

Научный вечер в Строгино, 13 сентября, 19:00

Этот вечер обещает быть полон вдохновения и знаний. Наши капитаны и их друзья, эксперты в области науки, поделятся с вами захватывающими рассказами об удивительном мире наноматериалов и их тернистом пути к современным технологиям.

Вы узнаете о необычайных свойствах стволовых клеток, которые открывают новые горизонты в медицине, а также о захватывающих арктических экспедициях, которые так всех интригуют.

В программе:

▪️Нанотехнологии: история и долгий путь от идеи до практического применения
Дмитрий Квашнин, д.ф.-м.н., зав. Центром Компьютерного моделирования неорганических и композитных наноразмерных материалов ИБХФ РАН, молодой ученый года - 2022

▪️Регенеративная медицина и стволовые клетки
Валерия Цвелая, к.б.н., заведующая Лабораторией экспериментальной и клеточной медицины МФТИ

▪️Как инженерная подготовка и уверенность решают задачи и экономят деньги
Иван Потылицин, старший преподаватель, ведущий инженер Лаборатории прикладных нанотехнологий МФТИ

▪️Алкоголь и химия: молекулярные тайны знакомых напитков
Дарья Прима, к.х.н., старший научный сотрудник Лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов ИОХ РАН

▪️Кто придумал импакт-фактор, какой хирш у Хирша и как научные журналы стали сверхприбыльным бизнесом
Никита Орехов, к.ф.-м.н., зам. зав. Лабораторией компьютерного дизайна материалов МФТИ

Встречаемся на базе!