Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Symmetry in computational chemistry: Automatic symmetrization algorithms for use in quantum chemical calculations and modeling
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT).
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Algorithms for improving performance and accuracy of molecular quantum calculations using symmetry are presented. Automatic detection of point groups and symmetrization of molecular geometry and wavefunctions is used to achieve these improvements. The symmetry detection algorithm can find the 120 symmetrized operations of Ih in C720 in under 30 ms. An algorithm for symmetrization of said point groups, using linear transformations onto predefined coordinates is described as well as for symmetrization of molecules using projections onto the totally symmetric space. An algorithm for determining the projection operators and subspaces of the irreducible representations for the symmetry adapted linear combinations of atomic orbitals and the use of these subspaces for symmetrization of molecular orbitals is also described. Code was implemented and integrated into the quantum chemistry software Molcas, as well as the graphical molecular modeling software Luscus and Avogadro2, both of which can also be used for educational purposes. The API was designed for ease of use with minimal memory management required by the user and the software released as a stand-alone, open source library under the MIT license.

Abstract [sv]

Algoritmer för att, med hjälp av symmetri, öka prestanda samt förbättra noggrannheten av beräkningar inom molekylär kvantmekanik är beskrivet i detta arbete. Automatisk bestämning av punktgrupper samt symmetrisering av molekylär geometri och elektroniska vågfunktioner används för att uppnå dessa förbättringar. Symmetribestämningsalgoritmerna kan hitta de 120 symmetrielement i en C720 av ikosaedrisk (Ih) struktur på under 30 ms. En algoritm för symmetrisering av ovannämnda punktgrupper, med hjälp av linjära transformationer på fördefinierade koordinater, samt för symmetrisering av molekyler genom projektion på ett totalsymmetriskt underrum beskrivs också. En algoritm för besämning av projektionsoperatorer och underrum för irreducibla representationer för symmetriadapterade linjärkombinationer av atomorbitaler beskrivs, samt hur dessa underrum användas för symmetrisering av molekylorbitaler. Kod har implementerats och integrerats med kvankemimjukvaran Molcas samt molekylmodelleringsprogramvarorna Luscus och Avogadro2, vilka båda kan användas i utbildningssyfte. APIet är utformat för enkel användning med minimal minneshanteringskrav från användarens sida och mjukvaran har släppts som ett fristående bibliotek med öppen källkod under MIT licens.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 34 p.
Series
TRITA-ICT-EX, 2015:202
National Category
Software Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-209140OAI: oai:DiVA.org:kth-209140DiVA: diva2:1110226
Subject / course
Software Engineering
Educational program
Master of Science -Communication Systems
Examiners
Available from: 2017-06-15 Created: 2017-06-15 Last updated: 2017-06-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
School of Information and Communication Technology (ICT)
Software Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 13 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf