光华化学论坛”第三十九讲:杨伟涛教授作“The Wonders of Electron Density: From Fractional Electrons and Optical Spectroscopy to Noncovalent Interactions and Reactivity”报告

       8月28日上午,化学系“光华化学论坛”在江湾校区化学楼A3030室顺利举行。美国杜克大学杨伟涛教授受邀作了题为“The Wonders of Electron Density: From Fractional Electrons and Optical Spectroscopy to Noncovalent Interactions and Reactivity”的学术报告。郑晓教授主持本次报告会,并为杨伟涛教授颁发了证书。

       报告的第一部分主要包括密度泛函理论中的分数电子概念及其在光谱计算中的应用。杨教授首先介绍了密度泛函理论的背景,接着他指出了密度泛函的困境,即现有密度泛函难以正确处理存在电子态简并的体系如氢分子离子的解离极限情形,并由此引出了分数电子的概念以及泛函中的离域误差。针对此问题,杨教授团队开发了localized orbital scaling correction (LOSC)方法以及LibSC程序,显著提高了泛函对光谱的预测精度。

       报告的第二部分则是通过电子密度对相互作用的可视化。其一是杨教授团队开发的Non-covalent Interactions (NCI)程序,其可通过电子密度表征非共价作用,已被广泛应用于二聚物、晶体乃至生物大分子体系上。其二是Frontier Molecular Orbitalets (FMOLs)方法,其相较传统前线轨道能够更为清晰地揭示大分子体系中的反应活性位点。最后,杨伟涛教授对本场报告进行了总结。在问答环节,现场师生就分数电子、非共价作用以及密度泛函理论的适用范围等问题展开了深入的讨论。