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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Devising Reliable Electronic Structure Schemes through Eclectic Design

Descripción del proyecto

Un nuevo método para modelizar sistemas moleculares complejos

La química cuántica es la clave de un futuro en el que descubrir nuevos materiales sea más rápido, intuitivo y accesible para todos, no solo para los expertos. Ofrece herramientas potentes para comprender el comportamiento molecular cuando los experimentos se quedan cortos. Sin embargo, los métodos tradicionales afrontan desafíos: los modelos de función de onda son caros, mientras que la teoría del funcional de la densidad a menudo se queda corta en precisión. El equipo del proyecto DRESSED-pCCD, financiado por el CEI, se centrará en los estados de pares de electrones para modelar sistemas de muchos electrones. Los investigadores perfeccionarán la forma de captar las interacciones de los electrones, lo que garantiza las predicciones precisas de las propiedades moleculares tanto para el estado básico como para el excitado. Además, trabajarán para desarrollar una plataforma automatizada y de fácil manejo que simplifique la química cuántica. Mediante la investigación propuesta se simplificaría el descubrimiento de materiales, sobre todo en electrónica orgánica, donde la innovación depende de descubrir interacciones moleculares.

Objetivo

Modern quantum chemistry reached a remarkable level of description of atoms and molecules and their interactions. Theoretical approaches are particularly helpful when experimental studies are hampered or slowed down due to a trial-and-error approach. In such cases, computational chemistry can provide the much sought-after understanding of molecular properties and reactivity. Unfortunately, conventional wave function models are too expensive for large-scale modeling or require user control on an expert level, while density functional theory may predict unreliable properties. To break the current paradigm of computational chemistry, novel and neat approximations are desirable. One such innovative approach models many-electron systems using electron pair states. Current electron-pair methods are, however, insufficient to reach chemical or spectroscopic accuracy for large molecules of organic electronics and must be extended to (i) accurately describe electron correlations beyond the simple electron-pairing effects, especially in cases where conventional corrections break, (ii) reliably predict molecular properties of both ground and electronically excited states of closed- and open-shell compounds, and (iii) provide an intuitive and black-box platform for non-expert users. These goals will be achieved by (a) dressing electron-pair states with information extracted from multi-reference wave functions using a bottom-up approach, where each step systematically improves the accuracy of the previous model along the ladder of approximation, (b) designing a black-box interface to automatized quantum chemistry calculations using concepts of quantum information theory, and (c) elucidating the structure-properties relationship using the picture of interacting orbitals. The synergy between an inexpensive but reliable quantitative description and the qualitative interpretation of molecular interactions will accelerate the discovery of new materials in organic electronics.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2022-STG

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Institución de acogida

UNIWERSYTET MIKOLAJA KOPERNIKA
Aportación neta de la UEn
€ 1 218 088,00
Dirección
UL. JURIJA GAGARINA 11
87-100 TORUN
Polonia
Región
Makroregion północny Kujawsko-pomorskie Bydgosko-toruński
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 1 218 088,00

Beneficiarios (1)