Manifestation of Magnetic Field Effects in Molecular Dynamics

分子动力学中磁场效应的表现

基本信息

  • 批准号:
    2154346
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 51万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-05-01 至 2025-04-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Xiaosong Li of the University of Washington is supported by an award from the Chemical Theory, Models and Computational Methods program in the Division of Chemistry to develop computational methods for gaining in-depth knowledge about chemical processes driven by magnetic fields. These phenomena underlie the advancement of new technologies that are crucial to sustainable energy, catalysis, quantum computing, and other applications that can immediately impact society. Xiaosong Li will develop new computational methods to model chemical processes driven by magnetic fields in order to interpret current experimental data, as well as inform the rational design of future experiments and technological improvements. This research program will provide a mechanism for advanced interdisciplinary education and training in the areas of inorganic, theoretical, physical, and materials chemistry, to prepare participating undergraduate and graduate students for future careers in science, engineering, and education. Students will also have unique opportunities to gain experience in software development for high-performance computing.The specific goal of this project is to develop new theoretical and computational capacities to simulate magneto quantum dynamics, driven by not only electric field, but also magnetic field. This project includes new method developments to enable the full description of the interaction between a molecule (electrons and nuclei) and electromagnetic fields, to model characteristics of molecular dynamics perturbed by a finite magnetic field and probed by optical pulses. New computational algorithmic advances will be distributed through the open-source relativistic spectroscopy and quantum dynamics software, Chronus Quantum. By providing a time-resolved interpretation for the chemical dynamics encoded in magneto-optical spectra, the proposed development will aid in the design of new catalyst and quantum materials that exhibit desirable magnetic and optical properties, with the potential for revolutionary and transformative impact in the broader scientific community and beyond. The proposed development represents the next frontier for innovations in computational spectroscopy which will have far-reaching impact in the education and training of researchers in multidisciplinary scientific communities; including chemistry, physics, nano- and surface-science, and other fields that rely on these cutting-edge spectroscopic methods.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
华盛顿大学的小李得到了化学理论,模型和计算方法计划的奖励,以开发计算方法,以获得有关磁场驱动的化学过程的深入了解的计算方法。这些现象是对可持续能源,催化,量子计算和其他可能立即影响社会的应用至关重要的新技术的发展。小李将开发新的计算方法,以建模由磁场驱动的化学过程,以解释当前的实验数据,并为未来的实验和技术改进的合理设计提供信息。该研究计划将为无机,理论,物理和材料化学领域的高级跨学科教育和培训提供一种机制,以准备参加参与的本科生和研究生,以促进科学,工程和教育的未来职业。学生还将有独特的机会来获得用于高性能计算的软件开发经验。该项目的具体目标是开发新的理论和计算能力,以模拟不仅由电场,而且还由磁场驱动的磁铁量子动力学。该项目包括新的方法开发,以使分子(电子和核)与电磁场之间的相互作用的完整描述,以模拟由有限磁场扰动并通过光学脉冲探测的分子动力学的特征。新的计算算法进步将通过开源相对论光谱和量子动力学软件Chronus Quantum分布。通过为磁光谱中编码的化学动力学提供时间分辨的解释,拟议的开发将有助于设计新的催化剂和量子材料,这些催化剂和量子材料具有理想的磁性和光学特性,并具有在更广泛的科学社区及其他超越的革命性和变革性影响的潜力。拟议的发展代表了计算光谱创新的下一个领域,这将对多学科科学社区的研究人员的教育和培训产生深远的影响;包括化学,物理学,纳米和表面科学以及其他依赖这些尖端光谱方法的领域。该奖项反映了NSF的法定任务,并被认为是通过基金会的知识分子和更广泛影响的评估标准来通过评估来获得支持的。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ligand-Structure-Dependent Coherent Vibrational Wavepacket Dynamics in Pyrazolate-Bridged Pt(II) Dimers
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kim, Tae Wu;Kim, Pyosang;Mills, Alexis W.;Chakraborty, Arnab;Kromer, Sarah;Valentine, Andrew J.;Castellano, Felix N.;Li, Xiaosong;Chen, Lin X.
  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
    2022-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R. Beck;Shichao Sun;Xiaodong Xu;D. Gamelin;Ting Cao;Xiaosong Li
  • 通讯作者:
    R. Beck;Shichao Sun;Xiaodong Xu;D. Gamelin;Ting Cao;Xiaosong Li
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Liu, Xiaolin;Hayes, Dugan;Chen, Lin X.;Li, Xiaosong
  • 通讯作者:
    Li, Xiaosong
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知道了