NCT: pacote de tratamento de coordenadas normais (versão 7)

Abstract

publicado na web em 27/05/04 NCT: NORMAL COORDINATE TREATMENT PACKAGE (VERSION 7). A new version of the normal coordinate analysis package NCT is presented. The upgrade was mainly devised to enable the NCT package to manipulate easily the Hessian matrix evaluated by quantum chemical calculations. Program codes were almost wholly rewritten to be more efficient with GNU Fortran77, or g77, and compiled under FreeBSD and MS-DOS with the DJGPP implementation. Three typical usages of the program package are presented by giving the related input and output files. Functionality of the programs was carefully and satisfactorily checked for some sample calculations.Keywords: normal coordinate analysis; vibrational spectroscopy; software development. INTRODUÇÃODe modo geral, os movimentos vibracionais dos átomos pertencentes às moléculas poliatômicas são muito complexos. Os átomos não se movimentam em fase sincronizada e nem mostram movimento ciclicamente repetitivo. Entretanto, as vibrações podem ser expressas como superposição das vibrações normais, as quais são representadas pelas ondas estacionárias e possuem suas devidas freqüências vibracionais.A análise de coordenadas normais é, justamente, a procura da composição destas vibrações normais em termos das coordenadas de base propriamente escolhidas. Tal método é uma ferramenta teó-rica e computacional, comumente utilizada nos estudos vibracionais, com os métodos experimentais de espectroscopias de absorção no infravermelho e de espalhamento Raman.Existem vários programas de computação, desenvolvidos nos diferentes laboratórios, para se tratar a análise de coordenadas normais. O projeto NCT, iniciado em 1972 no LEM/IQ/USP, tem como objetivo escrever o conjunto de programas, de acordo com o método da matriz GF desenvolvido pelo Wilson 1 . Desde 1975, o projeto vem sendo desenvolvido no GEqV/IQ/UNICAMP, aperfeiçoando principalmente os programas ao novo ambiente computacional e aos avanços da química computacional. A nova versão 7 acrescenta ao NCT a facilidade de estudos em conjunto com os cálculos químicos quânticos. A matriz hessiana é computada em coordenadas cartesianas pelas teorias das estruturas eletrônicas. A maior parte da versão anterior 2 foi reescrita para um melhor desempenho com o compilador GNU Fortran77, ou g77. Os programas foram compilados e testados com sucesso no ambiente FreeBSD versão 3.4. Os mesmos programas-fonte foram também compilados e executados satisfatoriamente com o g77 do Projeto DJGPP versão 2.02, adaptado ao ambiente MS-DOS/Windows. ANÁLISE DE COORDENADAS NORMAISUtilizando a aproximação de Born-Oppenheimer e o modelo do oscilador harmônico, a equação de Schrödinger vibracional para sistema com N átomos torna o problema de 3N-6 equações de onda separadas em cada uma das 3N-6 vibrações normais. Portanto, a função de onda vibracional ϕ(Q k ) correspondente à vibração normal Q k é a solução da equação de Schrödinger unidimensional .A coordenada normal pode ser expressa pela função estacioná-ria e a energia deste modo vibracional é dada pela eq...

Computational study of the solid-state vibrations and force field of magnesium and calcium hydroxides

“…15 The short-range force field is expressed by two bond stretch force constants, f(OH) and f(MO), and three non-bonded neighbor interactions f(H...H), f(O...H) and f(O...O). Three additional crossterms, f(OH/OH), f(MO/OM) and f(MO/OM)', are also necessary for good reproduction of the experimental fundamentals.…”

Tratamento Matemático Dos Modos Vibracionais Da Molécula De Clorofórmio

“…Faz-se desacoplar esses osciladores em osciladores harmônicos simples, descritos como coordenadas normais com o uso de propriedades de simetria da molécula e da teoria do grupo (COLTHUP; DALY; WIBERLEY, 1990;HASE, 2004;SALA, 1995).…”

“…Utilizando propriedades de simetria e teoria de grupo C 3v , pode-se fatorar as equações em equações de menor grau, mais fáceis de serem resolvidas (COLTHUP; DALY; WIBERLEY, 1990;HASE, 2004;SALA, 1995).…”

“…A cada operação é associada uma matriz de transformação e um dos objetivos é determinar essas matrizes (COLTHUP; DALY; WIBERLEY, 1990;HASE, 2004;SALA, 1995 A energia cinética da molécula é expressa em coordenadas cartesianas de deslocamento:…”

Desenvolvimento do metodo de correção de anarmonicidade ao campo de força

“…Todos os cálculos foram realizados por meio do pacote NCT versão 7 (Normal Coordinate Treatment version 7) [28]. Este pacote é constituído por programas que efetuam cálculos relacionados análise de coordenadas normais e correção de anarmonicidade.…”