Implementation of the model

Provider

Ministry of Education, Youth and Sports

Programme

—

Call for proposals

SMSM2025LU001

Main participants

Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.

Contest type

VS - Public tender

Contract ID

MSMT-335/2025-29

Project name in Czech

Implementace krystalografického modelu “Teorie atomů v molekule” do programu JANA2020 pro experimentální určení rozložení elektronové struktury chemických vazeb molekul.

Annotation in Czech

Hlavním cílem projektu je implementace krystalograficko-matematického modelu „Atomy v molekule“, do standardního multipólového upřesnění v programu Jana2020. Tento nástroj bude následně využit k určení elektronové struktury boranových klastrů a boranových Lewisovských superkyselin, čímž dojde po téměř padesáti letech k experimentálnímu ověření teoreticky předpovězené existence vícestředových dvouelektronových vazeb. Projekt je rozdělen na dosažení několika dílčích cílů: Cíl 1: Implementace modulu „Atomy v molekule” do programu JANA2020 : Nový modul se bude zabývat popisem topologie molekulární nábojové distribuce po vzoru teorie odvozené Baderem (R.F.V. Bader, 1990, ISBN: 9780198558651). V souladu s touto teorií zavedeme gradientní vektorové pole nábojové hustoty, což nám umožní kvalitativně i kvantitativně porozumět její topologii. Nábojová distribuce tedy bude získána z reálných naměřených intenzit bez jakýchkoli předpokladů nebo zanedbání. Jako modelové molekulární systémy jsme vybrali látky obsahující atomy boru, protože různorodost vazebných vlastností těchto sloučenin představuje ideální příklad pro vývoj nové experimentální metody studia chemických vazeb. Změřená elektronová hustota vybraných sloučenin umožní symbiózu mezi primárními koncepty experimentální chemie a výpočetní chemií a umožní tak porozumět vlastnostem hmoty na molekulární úrovni nebo je dokonce předpovědět, což je jeden z fundamentálních úkolů chemie vůbec. Nový modul zavede: (i) tzv. kritické body v elektronové hustotě, což jsou body v prostoru, kde je gradientem elektronové hustoty nulový vektor. Existují 4 typy stabilních kritických bodů, z nichž je každý asociovaný s konkrétním elementem struktury – kritický bod jádra, vazby, kruhu a klece. Pomocí této teorie lze tedy říci nejen, že atomy v molekulách existují, ale také, že mohou být spojeny dohromady a vytvářet struktury obsahující řetězce, prstence a klece.

R&D category

ZV - Basic research

OECD FORD - main branch

10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

OECD FORD - secondary branch

—

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

BM - Solid-state physics and magnetism

Realization period - beginning

Mar 1, 2025

Realization period - end

Dec 31, 2027

Project status

Z - Beginning multi-year project

Latest support payment

—

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP25-MSM-LU-R

Data delivery date

Apr 30, 2025

Total approved costs

11,051 thou. CZK

Public financial support

11,051 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK