Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10670_Tese - Thiago Mello dos Reis.pdf: 2877793 bytes, checksum: a65224aac4b723bdea3543cb8bc010e4 (MD5) Previous issue date: 2017-02-03 / Os métodos Monte Carlo Simulated Annealing e Particle Swarm Optimization foram utilizados na geração de bases Gaussianas adaptadas para os átomos de H ao Ar, no estado fundamental. Um estudo sobre a eficiência e a confiabilidade de cada um dos métodos foi realizado. Para analisar a confiabilidade dos métodos propostos, fez-se um estudo específico envolvendo um conjunto teste de 15 átomos, a saber: N, Mg, Al, Cl, Ti, Ni, Br, Sr, Ru, Pd, Sb, Cs, Ir, Tl, At. Inicialmente, o método Coordenada Geradora Hartree-Fock Melhorado foi aplicado para gerar bases adaptadas usadas como ponto de partida para a geração de novas bases Gaussianas. Posteriormente, os métodos Monte Carlo Simulated Annealing e Particle Swarm Optimization foram desenvolvidos em estudos paralelos, porém seguindo o mesmo procedimento, a fim de termos a possibilidade de compará-los ao final do estudo. Previamente à efetiva aplicação dos métodos desenvolvidos, ambos foram calibrados visando definir os melhores parâmetros para os algoritmos utilizados; estudos sobre esquemas de resfriamento (para o método Monte Carlo Simulated Annealing ) e quantidade de partículas do enxame (para o método Particle Swarm Optimization), além do número total de passos para os algoritmos foram feitos. Após esta etapa de calibração, os dois métodos foram aplicados, juntamente com o princípio variacional, à função de onda Hartree-Fock para a obtenção de bases Gaussianas totalmente otimizadas. Em seguida, as bases foram contraídas tendo-se em vista a menor perda de energia observada, preconizando a contração dos expoentes mais internos. As duas últimas etapas do procedimento da geração das bases foram a inclusão de funções de polarização e funções difusas, respectivamente. Estes procedimentos foram feitos utilizando os métodos desenvolvidos neste trabalho através de cálculos a nível MP2. Os conjuntos de base gerados neste trabalho foram utilizados para cálculos práticos em sistemas atômicos e moleculares e os resultados foram comparados com resultados obtidos a partir de conjuntos de base similares relevantes na literatura. Verificamos que, para um mesmo nível de eficiência computacional entre os métodos Monte Carlo Simulated Annealing e Particle Swarm Optimization, há uma pequena diferença de eficácia entre eles, de modo que o método Monte Carlo Simulated Annealing apresentou resultados ligeiramente melhores para os cálculos performados. Comparando-se os resultados obtidos neste trabalho com os correspondentes encontrados na literatura, observamos valores numericamente comparáveis para as propriedades estudadas, todavia os métodos propostos neste trabalho são siginificativamente mais eficientes, sendo possível o estabelecimento de um único conjunto de passos nos algoritmos para diferentes sistemas atômicos. Ademais, verificamos que a etapa específica, referente a otimização proposta neste trabalho, é eficaz na tarefa de localizar o mínimo global das funções atômicas a nível de teoria HF. Estudos mais detalhados são necessários para constatar a real relação acerca da eficácia observada para os dois métodos propostos neste trabalho. O método Particle Swarm Optimization apresenta uma série de parâmetros que não tiveram sua influência checada neste trabalho. O fato dos métodos desenvolvidos neste trabalho terem sido construídos sobre bases Dupla Zeta não implica em restrição de generalidade, de tal sorte que estes métodos estão prontamente aptos para a aplicação no desenvolvimento de conjuntos de base gaussianas no ambiente atômico para conjuntos de base de qualidade variadas.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10675_TESE final Lucas_Sousa_Carvalho_Martins - PPGFis.pdf: 741926 bytes, checksum: 652c590ad50040bfa21582cdee75dd00 (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Conjunto de bases Gaussianas contraído para todos os elétrons de qualidade tripla zeta de valência mais funções de polarização (TZP) para os elementos Cs, Ba, La e de Hf até Rn foi apresentado. Conjunto de bases Douglas-Kroll-Hess (DKH) para os elementos da quinta fila também foi reportado. Recontraímos os conjuntos de bases original TZP, i.e., os valores dos coeficientes de contração foram reotimizados usando o Hamiltoniano DKH de segunda ordem. Por adição de funções difusas (simetrias s, p, d, f e g), que foram otimizadas para os estados fundamentais dos ânions, um conjunto de bases TZP aumentado foi construído. Usando o funcional de três parâmetros de Becke (troca) e de Lee, Yang e Parr (correlação) (B3LYP), o desempenho do conjunto de bases TZP foi avaliado via predição de energia de ionização atômica bem como constantes espectroscópicas de alguns compostos. Conjuntos de bases para todos os elétrons de contração segmentada de qualidade dupla zeta de valência mais funções de polarização (DZP) para os elementos de Ce até Lu também foram gerados para serem usados com os Hamiltonianos não relativístico e DKH. Ao nível B3LYP, as energias de ionização atômicas, os comprimentos de ligação de equilíbrio, e as energias de atomização DZP-DKH dos trifluoretos de lantanídeos foram calculadas e comparadas com dados teóricos de referência e experimentais reportados na literatura. Finalmente, para os actinídeos, dois conjuntos de bases para todos os elétrons de contração segmentada DZP foram desenvolvidos. Um deles deve ser usado com o Hamiltoniano não relativístico, enquanto o outro com o Hamiltoniano DKH. Para os tricloretos de actinídeos, parâmetros geométricos, cargas atômicas dos actinídeos e populações para os orbitais de valência dos actinídeos foram calculados usando o funcional B3LYP em conjunção com o conjunto de bases DZP-DKH. Para UCl3 e UF3, energias de dissociação também foram reportadas. Comparação com valores teóricos de referência e experimentais encontrados na literatura foi realizada. Verifica-se que o desempenho dos conjuntos de bases relativísticos compactos gerados neste trabalho são regulares, eficientes e confiáveis. Eles são extremamente úteis em cálculos de propriedades moleculares que necessitam de considerar explicitamente os elétrons do caroço.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5504_.pdf: 2370984 bytes, checksum: 9e751a4ff7706876c5e14061158de486 (MD5) Previous issue date: 2012-03-12 / O método Monte Carlo Simulated Annealing foi usado na geração de bases gaussianas adaptadas para os átomos de Li, C, O, Na, Si, S, K, Fe, Ge e Se no estado fundamental. Esse conjunto de átomos foi escolhido para representar, em média, os átomos do 2º, 3º e 4º períodos da tabela periódica e um estudo sobre esquemas de resfriamento foi realizado. Inicialmente, o método Coordenada Geradora Hartree-Fock Melhorado foi aplicado para gerar bases adaptadas usadas como ponto de partida para geração de novas bases gaussianas. Posteriormente, o Monte Carlo Simulated Annealing junto com o princípio variacional, aplicados à função de onda HF, foram usados para obtenção de bases gaussianas totalmente otimizadas. O mesmo procedimento foi realizado utilizando-se esquemas de resfriamento adaptativo e não adaptativo, e todas as bases atômicas foram geradas 20 vezes. Uma análise da conabilidade dos resultados e comparações entre os esquemas de resfriamento estudados e dos resultados produzidos através de outros procedimentos de geração de bases foram feitas. Vericamos que o esquema de resfriamento adaptativo estudado produziu resultados mais acurados de energia total HF para os seis átomos com maior número atômico, dentre os analisados. O esquema não adaptativo se mostrou mais acurado para os quatro átomos com menor número atômico. Nossos resultados mostraram que os dois esquemas tem precisão semelhante no cálculo das energias totais HF atômicas, e que o esquema não adaptativo é, em média, mais eciente. Estudos mais detalhados são necessários para mostrar se o método proposto neste trabalho é indicado para geração de bases atômicas adequadas para uso em cálculos moleculares.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6387_.pdf: 917730 bytes, checksum: 96beda63b1802af8db0f5b53c800f807 (MD5) Previous issue date: 2013-03-06 / Um Conjunto de Bases Gaussianas Universal de tamanho pequeno para os átomos de K até Kr é apresentado. Esse conjunto foi construído a partir de uma sequência única contendo 20 expoentes gerada através do conjunto de bases DZP [1, 2, 3]. As funções Gaussianas de todas as simetrias de cada átomo são extraídas a partir da sequência única. Essas funções foram escolhidas de acordo com sua inuência na energia Hartree-Fock total. Para cada átomo estudado um esquema de contração segmentado foi proposto e, então, funções de polarização e difusas foram acrescentadas. O conjunto Universal gerado neste trabalho mostrou ser competitivo com outros conjuntos de bases adaptados de tamanho similar nos cálculos de geometria de equilíbrio, momento de dipolo elétrico e polarizabilidade de alguns sistemas moleculares.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6391_.pdf: 1468361 bytes, checksum: 35bb2ec8327a93bdf76d86ed16975b1f (MD5) Previous issue date: 2013-03-08 / Uma sequência hierárquica de conjuntos de bases de contração segmentada para todos elétrons de qualidades dupla, tripla e quádrupla zeta de valência mais funções de polarização aumentados com funções difusas para os átomos do H até Ar foi desenvolvida por Jorge e colaboradores. Um estudo sistemático de conjuntos de bases requerido para obter valores precisos e contáveis de polarizabilidades estáticas de aglomerados de lítio e sódio (n = 2, 4, 6 e 8) em suas geometrias de equilíbrio otimizadas é relatado. Três métodos são examinados: Hartree-Fock (HF), teoria de pertubação de Mller-Plesset de seguda-ordem (MP2) e teoria do funcional da densidade (DFT). Através de cálculos diretos ou por ajuste de valores calculados diretamente através de um esquema de extrapolação, estimativas dos limites do conjunto de bases completo HF, MP2 e DFT foram obtidas. Por m, comparação com dados teórico e experimental disponíveis na literatura foi feita.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6761_Dissertação Mestrado Lucas Sousa.pdf: 547187 bytes, checksum: 967248ba36be2e57c3518286cc6f52d0 (MD5) Previous issue date: 2013-08-06 / Conjunto de bases Gaussianas aumentado de qualidade quádrupla zeta de valência mais funções de polarização para os átomos de K e de Sc até Kr é apresentado. Ele foi construído a partir do conjunto não aumentado para todos os elétrons pela adição de funções difusas (simetrias s, p, d, f, g e h), que foram otimizadas para o estado fundamental dos ânions. A partir desse conjunto, momento de dipolo elétrico e polarizabilidades Hartree-Fock, teorias de perturbação de MΦller-Plesset de segunda ordem e do funcional da densidade para uma amostra de moléculas bem como para os aglomerados de Cun (n ≤ 4) foram calculados e comparados com valores teórico e experimental disponíveis na literatura.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9353_Dissertação final Igor Badke Ferreira.pdf: 877740 bytes, checksum: dba37651f1913e79bb145c1212d3a5fb (MD5) Previous issue date: 2015-11-11 / Conjuntos de bases de qualidades dupla e quadrupla zeta de valência e a aproximação Douglas-Kroll-Hess (DKH) foram usados para estimar o impacto de um conjunto de bases para todos os elétrons e efeitos relativísticos escalares na estrutura, estabilidade e propriedades eletrônicas de aglomerados de cobre neutros pequenos (Cuw, w ≤ 8). Aos níveis de teoria não relativístico e relativístico B3PW91, o comprimento de ligação, energia de ligação, potencial de ionização, afinidade eletrônica, potencial químico, dureza química, e índice de eletrofilicidade foram calculados. Os resultados mostraram que a concordância com o experimento melhora significativamente quando o Hamiltoniano DKH combinado com um conjunto de bases relativístico para todos os elétrons são usados. Polarizabilidades também foram reportados.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6385_.pdf: 492571 bytes, checksum: 77c5d982ea91ae9a4b66e557d46620cf (MD5) Previous issue date: 2013-03-04 / Conjuntos de bases para todos elétrons de contração segmentada de qualidade quádrupla zeta de valência mais funções de polarização (QZP) para os elementos de K a Kr foram construídos para serem usados em conjunção com os Hamiltonianos não relativístico e Douglas-Kroll-Hess (DKH). O conjunto QZP-DKH foi obtido a partir do conjunto QZP original, isto é, os valores dos coeficientes de contração foram reotimizados usando o Hamiltoniano DKH. Isso estende trabalhos anteriores de conjuntos de bases QZ para os átomos HAr. Ao níıvel de teoria Coupled-Cluster, a convergência de energia de ionização bem como de constantes espectroscópicas em função do tamanho do conjunto de bases é examinada. Uma melhora adicional em constantes espectroscópicas foi obtida com a aplicação de correções devidas à correlação caroço-valência e ao efeito spin-órbita. Isso levou a estimativas para as constantes espectroscópicas de várias moléculas diatômicas em fase gasosa. Verifica-se que comprimentos de ligação, energias de dissociação e frequências vibracionais harmônicas experimentais e teóricos de referência podem ser bem reproduzidos com o conjunto QZP-DKH. Conjuntos de bases para todos elétrons de contração segmentada de qualidade dupla zeta de valência mais funções de polarização (DZP) para o elemento Pt foram construídos para serem usados juntamente com os Hamiltonianos não relativístico e DKH. O conjunto DZP-DKH oferece vantagens computacionais em comparaçãoo aos conjuntos de contração geral, e seu tamanho suficientemente pequeno permite ser usado no lugar de potenciais de caroço efetivo (Effective Core Potential, ECP) em estudos de rotina de moléculas. Usando o funcional híbrido de um parâmetro mPW1PW, o desmpenho dos conjuntos de bases foi avaliado na determinação de estruturas moleculares e cargas atômicas de fármacos anti-cancerígenos à base de platina(II), cisplatina e carboplatina. Esses resultados podem ser usados como valores de referência para calibrar cálculos ECP futuros. Apesar de seus tamanhos compactos, os conjuntos DZP demonstram um desempenho consistente, eficiente e confiável e serão especialmente úteis em cálculos de propriedades moleculares que demandem tratamento explícito dos elétrons do caroço. Com o propósito de obter uma melhor descrição de eletroafinidade, polarizabilidades e ligação de hidrogênio, o conjunto DZP para a platina foi aumentado com funções difusas (simetrias s, p e d) e de polarização (simetria f), que foram otimizadas para o ânion aos níveis Hartree-Fock e Møller-Plesset de segunda ordem, respectivamente. A partir de geometrias relativísticas otimizadas e usando funcionais não híbridos e híbridos, testamos o desempenho do conjunto aumentado DZP (Augmented DZP, ADZP) na determinação de momento de dipolo elétrico e de polarizabilidade estáticos dos compostos PtH, PtH2, e medicamentos anti-cancerígenos (cisplatina e carboplatina). A despeito de seu tamanho compacto, o conjunto ADZP também mostrou ter um desempenho consistente, eficiente e confiável. Cálculos de propriedades elétricas ADZP mostraram ser tão rápidos quanto aqueles que usam conjuntos de bases ECP aumentados.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6464_Tese_Geovane-v.06 - 04.03.13 accepted - without mendeley fields.pdf: 598585 bytes, checksum: 0da0d936534a653f83a256303b43ada2 (MD5) Previous issue date: 2013-04-25 / Conjuntos de bases para todos elétrons de contração segmentada de qualidade quádrupla zeta de valência mais funções de polarização (QZP) para os elementos Rb-Xe foram construídos para serem usados em conjunção com os Hamiltonianos não relativístico e Douglas-Kroll-Hess (DKH). O conjunto QZP-DKH foi obtido a partir do conjunto de bases original QZP, isto é, os valores dos coeficientes de contração foram reotimizados utilizando o Hamiltoniano relativístico DKH. Isto estende trabalhos anteriores de conjunto de bases de contração segmentada QZ para os átomos H-Kr. Ao nível de teoria Coupled Cluster, a convergência de energia de ionização atômica bem como de constantes espectroscópicas moleculares em função do tamanho do conjunto de bases foi examinada. Uma melhora adicional nas constantes espectroscópicas foi obtida aplicando correções devido à correlação caroço-valência e efeito spin-órbita. Isso conduz a estimativas de constantes espectroscópicas de várias moléculas diatômicas em fase gasosa. Verifica-se que os resultados para os comprimentos de ligação, energias de dissociação e frequências vibracionais harmônicas experimentais e teóricos de referência podem ser bem reproduzidos com o conjunto QZPDKH. Conjunto de bases Gaussianas aumentado de qualidade quádrupla zeta de valência mais funções de polarização para os átomos de Rb e de Y até Xe foi apresentado. Ele foi construído a partir do conjunto não aumentado para todos os elétrons pela adição de funções difusas (de simetrias s, p, d, f, g e h), que foram optimizadas para os estados fundamentais dos ânions. A partir desse conjunto, momento de dipolo elétrico e polarizabilidades Hartree-Fock, teoria de perturbação de Møller-Plesset de segunda ordem e teoria do funcional da densidade para uma amostra de moléculas tão bem como para o aglomerado Agn (n ≤ 4) foram calculados e comparados com valores teórico e experimental disponíveis na literatura.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8204_Tese Final Priscilla Arruda.pdf: 824391 bytes, checksum: 4f279c6c7f9a5c500fd5efeb17c18e24 (MD5) Previous issue date: 2014-09-19 / Um conjunto de bases Gaussianas de tamanho pequeno para os átomos de H até Ar foi construído a partir de uma sequência única de expoentes de 19 funções Gaussianas, baseada no método coordenada geradora Hartree-Fock. Para cada átomo estudado um esquema de contração segmentada foi proposto, e funções de polarização e difusas foram acrescentadas. Aplicações dos novos conjuntos bases contraído e não contraído para o cálculo de geometrias de equilíbrio e de propriedades elétricas (momentos de dipolo elétrico e polarizabilidades) de diversos sistemas moleculares foram realizadas e comparações foram feitas entre resultados teóricos e experimentais. Os conjuntos de bases universais apresentados neste trabalho (com e sem contração) são competitivos quando comparados a conjuntos de bases adaptadas de tamanhos semelhantes. O método Monte Carlo Simulated Annealing foi adaptado para otimização de funções tipo Gaussianas correlacionadas em ambiente molecular não relativístico. A partir de um conjunto de bases Gaussianas atômicas centradas nos átomos, as funções não contraídas foram reotimizadas nos ambientes moleculares correspondentes aos sistemas BF, CN􀀀, CO, CO2, CS, H2O, N2 e NO+. Os novos conjuntos de bases otimizados nas moléculas, que chamamos de conjuntos de bases híbridos, HXZP (X = D, T, Q e 5), foram utilizados para calcular energia total, frequências vibracionais harmônicas, geometrias de equilíbrio, momentos de dipolo elétrico e polarizabilidades de dipolo, em um nível correlacionado. A presente metodologia é uma maneira simples e eficaz para melhorar as funções de onda moleculares correlacionadas, sem a necessidade de aumentar o tamanho do conjunto de bases molecular. Esta metodologia foi utilizada para gerar uma sequência hierárquica de conjuntos de bases moleculares com tamanho crescente, que usamos para obter limites para o conjunto de bases completo. Adicionalmente, o método Monte Carlo Simulated Annealing foi utilizado para gerar uma sequência hierárquica de conjuntos de bases otimizados em ambiente molecular para os sistemas BF, CN􀀀, CO, CO2, CS, H2O, N2 e NO+. Nestes conjuntos de bases, todos os expoentes foram otimizadas em ambiente molecular. Esquemas de contração foram propostos para cada sistema estudado resultando em um conjunto de bases molecular final que chamamos de MXZP (X = D, T e Q). Usamos essa sequência hierárquica de conjuntos de bases para calcular energia total, frequências vibracionais harmônicas, geometrias de equilíbrio, momentos de dipolo elétrico e polarizabilidades de dipolo, em níveis correlacionados de teoria. Também, usamos esta sequência hierárquica de conjuntos de bases moleculares para obtermos limites de conjuntos de bases completos. Verificamos, para os sistemas estudados, que os conjuntos de bases MXZP produz resultados de propriedades moleculares mais adequados que