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Colloque
La modélisation de systèmes complexes, renfermant des dizaines, des centaines, voire même des milliers d'atomes va demander une puissance de calcul énorme couplé avec des méthodologies de plus en plus sophistiquées. Une approche qui s'avère prometteuse pour une classe importante de problèmes est la méthodologie dite QM/MM. On combine la mécanique quantique, pour les parties du système les plus proches des interactions ou des réactions importantes avec la mécanique moléculaire pour les parties plus lointaines. Le succès d'une telle approche dépend de plusieurs facteurs : la qualité des méthodologies quantique et classique, et la façon de faire le "joint" entre …
Colloque
Le progrès récent de la théorie de la fonctionnelle de la densité (TFD) permet d'envisager des simulations de systèmes d'intérêt biologique en tenant compte de la nature quantique de certaines interactions et réactions importantes. Selon le progrès des différents projets en cours dans mon laboratoire, je ferai un survol de sujets choisis parmi les suivants: - Fonctionnelles LAP et liaisons-H - Coopérativité dans des réseaux de liaisons-H - Des éponges de proton - Protons et ions hydratés, structure et dynamique ab initio - Taille de modèle requise pour des sites actifs enzymatiques - Champs de force polarisables, SIBFA, QM/MM.
Colloque
Le but premier de cette présentation est d'illustrer la performance de différentes fonctionnelles d'échange et de corrélation, utilisées dans les calculs employant la théorie de la fonctionnelle de la densité, pour la détermination de la géométrie des états de transition ainsi que l'énergie d'activation. En plus des fonctionnelles de type GGA (Generalized Gradient Approximation), nous discuterons les résultats obtenus avec les fonctionnelles de corrélation employant la densité d'énergie cinétique. Les exemples discutés concerneront la substitution d'un groupement PH3 par un CO sur un complexe de Pd(II), ainsi que la formation de benzène à partir de l'acetylène sur Fe+. Les calculs …
Colloque
Des bases orbitalaires ont été développées de façon systématique pour les atomes d'hélium jusqu'au xénon pour la théorie de la fonctionnelle de la densité (TFD). Un calcul de chimie quantique dépend de la qualité des bases utilisées. Une base orbitaleire représente des orbitales de l'atome. Chaque orbital est représentée par une combinaison linéaire de fonctions appelées primitives, ici des fonctions gaussiennes. L'ensemble de ces fonctions forme un patron de contraction. Ce patron se doit d'être le plus compact possible afin de rendre les calculs moléculaires possibles. Le choix du nombre de fonctions et du patron doit donc être fait de …
Colloque
Depuis les 15 dernières années, des développements rapides se sont produits dans le domaine des optimisations de géométries de molécules dans les méthodes quantiques ab initio. Ces progrès sont principalement dus aux techniques du gradient de l'énergie pour la caractérisation des surfaces d'énergie potentielle. Récemment, l'introduction du calcul du gradient analytique a été faite dans une méthode de la fonctionnelle de la densité soit LCGTO-LSD. Ce gradient est utilisé pour la recherche de minimas, points de selle et pour suivre les coordonnées internes des réactions. Plusieurs algorithmes existent à cet effet. Ils seront présentés et leurs efficacités discutées d'abord en …
Colloque
La méthode du recuit simulé dynamique (R. Car et M. Parrinello, Phys. Lett., 55, 2471 (1985)) rend possible des simulations en dynamique moléculaire où les forces interatomiques sont calculées à partir des principes et non pas faisant recours à des potentiels empiriques. Depuis son introduction, la méthode a toujours été employée avec la méthode de la densité de spin locale et avec une onde d'ondes planes. Cette méthode n'est pas capable bien décrire la structure électronique des systèmes qui renferment des électrons "d" et "f". Nous avons donc introduit la méthode du recuit simulé dynamique et formalisme LCIOP-MP-LSD. L'introduction de …
Colloque
Dans la méthode MO-LCGTO, l'énergie d'une molécule est une fonction de la géométrie des noyaux et des coefficients choisis pour construire les orbitales moléculaires. Dans la méthode "dynamique de Car et Parrinello" (méthode de simulation), on introduit un Lagrangien abstrait qui donne des équations de mouvement pour les noyaux et les coefficients. En laissant le système évoluer dans le "temps" et en relaxant, peu à peu les équations de mouvement des électrons jusqu'à ce que ces derniers soient statiques, on optimise simultanément la géométrie moléculaire et les coefficients SCF. Nous développerons une méthode qui facilitera l'optimisation de la géométrie pour …
Colloque
L'adsorption de gaz à la surface de métaux ferromagnétiques change en général l'aimantation à saturation. Un modèle simple ("bond number") a été proposé pour expliquer ce changement. Nous avons fait des calculs de type SCF-LSD-SW "spin polarisé" sur des agrégats d'une dizaine d'atomes de nickel avec et sans adsorbat (adsorbat: hydrogène et oxygène atomiques). Les résultats de ces calculs nous amènent à formuler un mécanisme détaillé du changement d'aimantation à saturation pour les cas H/Ni et O/Ni, et suggèrent un nouveau modèle où les aspects magnétiques sont intimement liés à la nature du lien surface-adsorbat décrit en termes d'orbitales liante …
Colloque
L'intérêt principal dans l'étude de molécules diatomiques homonucléaires telles Tl2 ou Sc2, est que celles-ci représentent le plus petit système possédant des liaisons métalliques. Nous avons utilisé la méthode LCGTO-LSD (linear combination of gaussian type orbitals - local spin density) pour calculer le potentiel des courbes d'énergie. Pour Sc2, l'état fondamental est un quintuplet (1σg2 1σu2 1πu4 2σg2 1δg4 2πu4 3σg1 1φg2) avec Re=2.574 , De=2.9 eV. Pour les états excités, l'état est un triplet (1σg2 1σu2 1πu4 2σg2 1δg4 2πu4 3σg1 1φg1) à 0.5 eV et un autre quintuplet 5Σg+ à 1.3 eV. Le dimère titane est encore à …
Colloque
Des calculs théoriques sur la molécule de S3 ont été faits par une méthode LCAO-LSD, afin de déterminer sa géométrie. L'ensemble de fonctions de base utilisé est celui de Veillard (12S/9P) augmenté d'une fonction de polarisation. Contrairement aux résultats obtenus par une méthode DVMI (Ladislaw W.G.; Trisé M., Chem. Phys. 36(3), 323 (1979)) et par une méthode Hartree-Fock (Carlsen N.R.; Schaefer H.F., Chem. Phys. Lett., 48(2), 390, (1977)), nous obtenons la forme ouverte (C2v) de S3 comme étant la plus stable avec 7Kcal, similairement au cas observé pour l'ozone. Nous prédisons que la géométrie de S3 à l'état fondamental est; …
