报告题目：目标态优化密度泛函理论（TSO-DFT）及其应用

报告人：张   鋆 教授

邀请人：马会利 副教授

报告时间：2024年1月17日（星期三）14:00

报告地点：科技D楼1903会议室

报告摘要

Target State Optimization Density Functional Theory (TSO-DFT) 是一种强大的用于研究电子激发态和电子局域透热态的自洽场方法，其核心思想是根据目标激发态或透热态的性质，将分子轨道划分为不同的子空间。在自洽场优化中，属于不同子空间的轨道不会混合且不正交。与传统的ΔSCF方法不同，TSO-DFT不会坍缩回基态或其他低居激发态。TSO方法可以应用于Hartree-Fock理论和Kohn-Sham DFT。对于有机化合物的价激发态，TSO-DFT和含时密度泛函理论(TD-DFT)计算的激发能量具有相似的质量，平均误差分别为0.5和0.4 eV。 对于内层电子激发、双激发态和电荷转移态，TSO-DFT的表现在定性和定量结果上都明显优于传统的TD-DFT方法。在透热态计算中，TSO-DFT可以精准确定分子片的电荷和自旋，从而用于能量分解等工作。基于TSO-DFT的解析梯度，可以实现对任意激发态和透热态的几何优化和分子动力学计算。TSO-DFT已在我们开发的计算化学软件Qbics中实现，供广大科研工作者使用。

个人简介

张鋆2015年于德国科隆大学取得博士学位，师从Michael Dolg教授。目前已发表论文40余篇，总引用次数超过2300次，包括JACS Au, J. Chem. Theory Comput.等；取得软件著作权2个。其主要成果包括: (1) 开发了化学团簇结构搜索软件 ABCluster，现在已经成为该领域应用最广泛的工具之一;(2) 领导开发了具有完整国内自主知识产权的多尺度计算化学与生物学软件Qbics，其量子力学、分子力学和 QM/MM的能量和梯度计算引擎，全部为自主研发，基于这些底层代码，开发并实现了多个自主原创的理论化学方法，如目标态密度泛函方法 (J.Chem.Theory Comput. 2023, 19, 1777)、激发态能量分解 (J. Phys. Chem. Lett. 2023, 14, 2917)等。Qbis已经应用到一些生物体系的研究中 (如 Nat. Plant 2023, 9, 1547)。