Katedra Mechaniki Kwantowej
Kierownik: dr hab. Michał Zieliński, prof. UMK
Pracownicy i doktoranci
Projekty badawcze
Publikacje
Konferencje i referaty
Pracownicy i doktoranci
Projekty badawcze
Publikacje
Konferencje i referaty
Tematyka badawcza:
- Rozwijanie metod ab initio opisu korelacji elektronowej, w szczególności metod wielociałowych i DFT.
- Kwantowa elektronika na pojedynczych atomach domieszek
- Rozwój dokładnych, zależnych od gęstości funkcjonałów i potencjałów energii kinetycznej z wykorzystaniem metod "ab initio"
- Efekty relatywistyczne i kwantowo-elektrodynamiczne w wysokiej precyzji obliczeniach energii rowibracyjnych małych molekuł wodoru i izotopów wodoru.
- Konstrukcja i badanie ściśle rozwiązywalnych modeli w mechanice kwantowej
- Development of new wave function approaches applicable for heavy-element chemistry
- Embedding methods
- Kwantowa elektronika na pojedynczych atomach domieszek
- Kwazi-molekuły w drutach kwantowych: atomistyczne obliczenia widm ekscytonów oraz uczenie maszynowe
- Rozwijanie metod obliczeniowych fizyki atomowo-molekularnej
- Grafenowe plazmony powierzchniowe dla sterowalnej kwantowej elektrodynamiki
- DAEMoN: Dynamika Asymetrycznych Emiterów kwantowych sterowana za pomocą Nanostruktur
Prowadzący badania: prof. dr hab. Grabowski Ireneusz
Współpracownicy: dr Szymon Śmiga, mgr Adam Buksztel, Mateusz Witkowski
Opis: Rozwój metod opisu korelacji elektronowej w ramach metod opartych na funkcji falowej (WFT) i gęstości elektronowej (DFT). W szczególności rozwijane będą nowe metody w ramach metod sprzężonych klasterów (Coulpled Cluster), wielociałowego rachunku zaburzeń (Many Body Perturbation Theory) i teorii funkcjonału gęstości (Density Functional Theory).
Współpracownicy: dr Szymon Śmiga, mgr Adam Buksztel, Mateusz Witkowski
Opis: Rozwój metod opisu korelacji elektronowej w ramach metod opartych na funkcji falowej (WFT) i gęstości elektronowej (DFT). W szczególności rozwijane będą nowe metody w ramach metod sprzężonych klasterów (Coulpled Cluster), wielociałowego rachunku zaburzeń (Many Body Perturbation Theory) i teorii funkcjonału gęstości (Density Functional Theory).
Prowadzący badania: dr hab. Zieliński Michał
Prowadzący badania: dr Śmiga Szymon
Opis: Głównym celem projektu jest opracowanie nowych i dokładnych funkcjonałów KE zależnych od gęstości, ich implementacja i zastosowanie w ważnych, rzeczywistych nano- i bio-układach. W tym celu wykorzystane zostaną narzędzia i metody, do tej pory, bardzo dobrze znane i stosowane w tworzeniu funkcjonałów i potencjałów XC. Bardziej szczegółowo, planujemy zastosować metodę optymalnego potencjału efektywnego (the optimized effective potential method - OEP) w celu uzyskania dokładnych, przestrzennych reprezentacji potencjałów KE, dla różnych atomów i cząsteczek. Następnie potencjały te będą zmapowane na przestrzeń zdefiniowaną przez kilka semi-lokalnych deskryptorów gęstości (np. energię kinetyczną Thomasa-Fermi'ego, zredukowany gradient oraz laplasjan gęstości) w celu otrzymania dokładnych, semi-lokalnych zależnych od gęstości przybliżeń potencjałów KE. W celu rekonstrukcji funkcjonału KE wykorzystana zostanie technika całek po trajektoriach stosowana do tej pory przy w kontekście funkcjonałów XC. Dodatkowo zbadamy także nie-addytywne potencjały i funkcjonały KE używane w metodach typu „subsystem DFT”, za pomocą tzw. warunków gęstości, wcześniej stosowanych w ramach "ab initio" DFT.
Opis: Głównym celem projektu jest opracowanie nowych i dokładnych funkcjonałów KE zależnych od gęstości, ich implementacja i zastosowanie w ważnych, rzeczywistych nano- i bio-układach. W tym celu wykorzystane zostaną narzędzia i metody, do tej pory, bardzo dobrze znane i stosowane w tworzeniu funkcjonałów i potencjałów XC. Bardziej szczegółowo, planujemy zastosować metodę optymalnego potencjału efektywnego (the optimized effective potential method - OEP) w celu uzyskania dokładnych, przestrzennych reprezentacji potencjałów KE, dla różnych atomów i cząsteczek. Następnie potencjały te będą zmapowane na przestrzeń zdefiniowaną przez kilka semi-lokalnych deskryptorów gęstości (np. energię kinetyczną Thomasa-Fermi'ego, zredukowany gradient oraz laplasjan gęstości) w celu otrzymania dokładnych, semi-lokalnych zależnych od gęstości przybliżeń potencjałów KE. W celu rekonstrukcji funkcjonału KE wykorzystana zostanie technika całek po trajektoriach stosowana do tej pory przy w kontekście funkcjonałów XC. Dodatkowo zbadamy także nie-addytywne potencjały i funkcjonały KE używane w metodach typu „subsystem DFT”, za pomocą tzw. warunków gęstości, wcześniej stosowanych w ramach "ab initio" DFT.
Prowadzący badania: dr hab. Stanke Monika
Opis: Celem projektu jest opracowanie, wdrożenie i zastosowanie metod wykorzystujących skorelowane funkcje Gaussa do bardzo dokładnego wyznaczenia poprawek relatywistycznych i poprawek wynikających z elektrodynamiki kwantowej w zastosowaniu do wyznaczenia energii rowibracyjnych molekuł zbudowanych z wodoru i jego izotopów. Szczególnie interesujące w naszym odczuciu będą obliczenia wykonane dla jonu H_3^+ oraz jego izotopomerów. W porównaniu z cząsteczą H_2, bardzo dokładny teoretyczny opis jonu H_3^+, ze względu na wzrost atomowej liczby stopni swobody, jest dla teoretyków nietrywialnym wyzwaniem. Równocześnie jony H_3^+ stanowią podstawowy składnik materii międzygwiezdnej i są głównym źródłem protonów w reakcjach zachodzących w tej materii. Reakcje powstania H_3^+, H_2^+ + H_2 -> H_3^+ + H, i rozkładu H^+_3 , H_3^+ + e^- -> H_2 + H -> H + H + H -> H_2^+ + H^-, przebiegają bardzo szybko i delikatna równowaga między nimi determinuje ilość H_3^+ w materii międzygwiezdnej. W konsekwencji jony H_3^+ odgrywają istotną rolę w chemii wszechświata, będąc odpowiedzialnym za wiele ważnych reakcji chemicznych w przestrzeni międzygwiezdnej. Istotnym składnikiem termodynamicznego i kinematycznego modelowania chemicznej roli H_3^+ jest dokładna i kompletna powierzchnia energii potencjalnej, która opisuje wszystkie możliwe drogi wcześniej opisanych reakcji powstawania i rozpadu H_3^+ .
Opis: Celem projektu jest opracowanie, wdrożenie i zastosowanie metod wykorzystujących skorelowane funkcje Gaussa do bardzo dokładnego wyznaczenia poprawek relatywistycznych i poprawek wynikających z elektrodynamiki kwantowej w zastosowaniu do wyznaczenia energii rowibracyjnych molekuł zbudowanych z wodoru i jego izotopów. Szczególnie interesujące w naszym odczuciu będą obliczenia wykonane dla jonu H_3^+ oraz jego izotopomerów. W porównaniu z cząsteczą H_2, bardzo dokładny teoretyczny opis jonu H_3^+, ze względu na wzrost atomowej liczby stopni swobody, jest dla teoretyków nietrywialnym wyzwaniem. Równocześnie jony H_3^+ stanowią podstawowy składnik materii międzygwiezdnej i są głównym źródłem protonów w reakcjach zachodzących w tej materii. Reakcje powstania H_3^+, H_2^+ + H_2 -> H_3^+ + H, i rozkładu H^+_3 , H_3^+ + e^- -> H_2 + H -> H + H + H -> H_2^+ + H^-, przebiegają bardzo szybko i delikatna równowaga między nimi determinuje ilość H_3^+ w materii międzygwiezdnej. W konsekwencji jony H_3^+ odgrywają istotną rolę w chemii wszechświata, będąc odpowiedzialnym za wiele ważnych reakcji chemicznych w przestrzeni międzygwiezdnej. Istotnym składnikiem termodynamicznego i kinematycznego modelowania chemicznej roli H_3^+ jest dokładna i kompletna powierzchnia energii potencjalnej, która opisuje wszystkie możliwe drogi wcześniej opisanych reakcji powstawania i rozpadu H_3^+ .
Prowadzący badania: prof. dr hab. Karwowski Jacek
Opis: Ukazały się trzy publikacje, wspólne z prof. Henrykiem Witkiem z National Chiao-Tung University w Hsinchu na Taiwanie. Publikacje dotyczą zwkiazków pomiędzy wielomianami Hessenberga a rozwiązaniami równania Schroedingera z radialnymi potencjałami potęgowymi. Szczególną uwagę poświęcono równaniom które sprowadzaja się do równań typu Heuna, a w szczególności problemowi harmonium. Planowane jest poszerzenie współpracy i zajęcie się szerszą klasą równań.
Opis: Ukazały się trzy publikacje, wspólne z prof. Henrykiem Witkiem z National Chiao-Tung University w Hsinchu na Taiwanie. Publikacje dotyczą zwkiazków pomiędzy wielomianami Hessenberga a rozwiązaniami równania Schroedingera z radialnymi potencjałami potęgowymi. Szczególną uwagę poświęcono równaniom które sprowadzaja się do równań typu Heuna, a w szczególności problemowi harmonium. Planowane jest poszerzenie współpracy i zajęcie się szerszą klasą równań.
Prowadzący badania: dr hab. Boguslawski Katharina
Współpracownicy: dr hab. Katharina Boguslawski, dr inż. Aleksandra Leszczyk, dr Artur Nowak
Współpracownicy: dr hab. Katharina Boguslawski, dr inż. Aleksandra Leszczyk, dr Artur Nowak
Prowadzący badania: dr hab. Tecmer Paweł
Prowadzący badania: dr hab. Zieliński Michał
Współpracownicy: dr inż. Michał Gawełczyk, dr Piotr Różański, mgr Martyna Patera
Współpracownicy: dr inż. Michał Gawełczyk, dr Piotr Różański, mgr Martyna Patera