我国科学家在发展快速有效的复杂体系激发态理论计算方法研究方面取得显著进展

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复杂体系激发态理论计算是理论化学研究领域的前沿。最近，我国理论化学工作者在基于含时密度泛函理论（TDDFT）发展快速有效的理论计算方法,用于计算复杂体系激发态性质的研究方面取得显著进展。

中国科技大学和厦门大学的梁万珍研究组在国家自然科学基金（资助号：21073168，21290193）等的支持下，成功实现了解析地计算TDDFT 激发态能量对核坐标或外电场的一、二阶导数。这些解析方法的实现有效地克服了有限差分求导带来的误差和计算效率低的问题, 使TDDFT能有效地用于计算大分子的激发态振动频率、特征势能面的稳定点及研究大分子的光物理过程等。计算程序已经在国际主流的量子化学软件包Q-Chem 中实现。 相关工作先后发表在国际期刊上 (J. Chem. Phys. 135, 18411 (2011)；J. Chem. Phys. 135, 014113 (2011)；J. Chem. Phys. 134, 044114 (2011)；J. Chem. Theory Comput. 8, 4474, (2012).）。

由于光化学与光物理过程常常发生于一定的环境中，体系与周围环境间存在相互作用，导致体系与环境之间存在能量、物质或信息的交换，进而对体系的性质产生不可忽视的影响。因此，上述研究组将发展起来的电子结构方法与溶剂化模型和分子力学相结合，发展了适用于研究处于复杂环境中体系的杂化方法以及准确而高效的计算方案与程序，这些方法和程序的实现将进一步促进人们开展溶液及蛋白质环境中发生的激发态动力学过程的理论研究。

－－－转自国家自然科学基金委员会网站“基金要闻”