Advances in density-functional-based modeling techniques - Recent extensions of the Car-Parrinello approach
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A review discusses the basic concepts of the Car-Parrinello method, some of the recent methodol. extensions, focusing on aspects with potential interest for applications in medicinal chem., and the advantages and limitations of new modeling tools.
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La théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT, sigle pour Density Functional Theory) est une méthode de calcul quantique permettant l'étude de la structure électronique, en principe de manière exacte. Au début du , il s'agit de l'une des méthodes les plus utilisées dans les calculs quantiques aussi bien en physique de la matière condensée qu'en chimie quantique en raison de son application possible à des systèmes de tailles très variées, allant de quelques atomes à plusieurs centaines.
right|thumb|300px|Carte de densité électronique dans le plan [1-10] du diamant. En mécanique quantique, et en particulier en chimie quantique, la densité électronique correspondant à une fonction d'onde N-électronique est la fonction monoélectronique donnée par : Dans le cas où est un déterminant de Slater constitué de N orbitales de spin : La densité électronique à deux électrons est donnée par : Ces quantités sont particulièrement importantes dans le contexte de la théorie de la fonctionnelle de la densité : Les coordonnées x utilisées ici sont les coordonnées spin-spatiales.
La chimie quantique est une branche de la chimie théorique qui applique la mécanique quantique aux systèmes moléculaires pour étudier les processus et les propriétés chimiques. Le comportement électronique et nucléaire des molécules étant responsable des propriétés chimiques, il ne peut être décrit adéquatement qu'à partir de l'équation du mouvement quantique (équation de Schrödinger) et des autres postulats fondamentaux de la mécanique quantique. Cette nécessité a motivé le développement de concepts (notamment orbitale moléculaire.
Computational chemistry aims to simulate reactions and molecular properties at the atomic scale, advancing the design of novel compounds and materials with economic, environmental, and societal implications. However, the field relies on approximate quantum ...
The field of quantum chemistry has recently undergone a series of paradigm shifts, including a boom in machine learning applications that target the electronic structure problem. Along with these technological innovations, the community continues to identi ...
Statistical (machine-learning, ML) models are more and more often used in computational chemistry as a substitute to more expensive ab initio and parametrizable methods. While the ML algorithms are capable of learning physical laws implicitly from data, ad ...