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Vibrational Spectroscopy for Molecular Crystals via Quantum Mechanical Embedding...

Vibrational Spectroscopy for Molecular Crystals via Quantum Mechanical Embedding Methods By this project, the routine calculation of anharmonic vibrational spectra and properties for practically relevant molecular crystals will be enabled via the usage of a quantum-mechanical (QM:QM) embedding approach. All monomers a... ver más

30/06/2022

UNI GRAZ

174K€

Presupuesto del proyecto: 174K€

Líder del proyecto

UNIVERSITAET GRAZ No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2022-06-30

MSCA-IF-2019: Individual Fellowships

I+D

Cerrada hace 5 años

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1 Participantes

UNI GRAZ

174.17K€ | Lider

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Duración del proyecto: 27 meses Fecha Inicio: 2020-03-25
Fecha Fin: 2022-06-30

Líder del proyecto

UNIVERSITAET GRAZ No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 174K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto By this project, the routine calculation of anharmonic vibrational spectra and properties for practically relevant molecular crystals will be enabled via the usage of a quantum-mechanical (QM:QM) embedding approach. All monomers and relevant dimers are treated with a high-level method, while the fully periodic system is considered at a lower level. Highly accurate vibrational spectra can be obtained for small molecular systems with benchmark CCSD(T) utilizing second-order vibrational perturbation theory (VPT2) only with a computational cost prohibitive for routine applications involving larger systems. Therefore, the applicant will create a diverse benchmark set of monomers and molecular dimers covering a wide range of intermolecular interactions and subsequently benchmark the performance of various dispersion-inclusive density functional approximations (DFA) against CCSD(T) for vibrational properties calculated with VPT2, independent Morse oscillators, and the harmonic approximation. Next, the QM:QM embedding approach for molecular crystals will be extended from available gradients to the calculation of harmonic vibrational spectra, which will already enable the usage of hybrid DFAs at a cost comparable to the generalized-gradient approximation. Subsequently, VPT2 calculations for monomers and dimers will be incorporated in the embedding scheme and the accuracy of the so obtained anharmonic vibrational spectra will be assessed for a variety of molecular crystals using promising DFAs identified during the first stage of the project. This methodology will be computationally affordable for practically relevant molecular crystals and is expected to aid peak assignments and interpretation of low-frequency THz spectra—used for instance for the detection of explosives. This approach is also expected to increase the accuracy of calculated thermodynamical stabilities, which is critical for drug development since existing molecular crystal polymorphs are almost degenerate.

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