| PUBLICATION LIST | 第5-6页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第6-10页 |
| Summary | 第10-15页 |
| 中文摘要 | 第16-22页 |
| CHAPTER 1. INTRODUCTION | 第22-24页 |
| CHAPTER 2. ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS | 第24-38页 |
| 2.1 Introduction | 第24页 |
| 2.2 The Schr?dinger equation | 第24-25页 |
| 2.3 The electron density | 第25-26页 |
| 2.4 The Hohenberg-Kohn Theorems and the modern density functional theory | 第26-27页 |
| 2.5 Basis sets | 第27-28页 |
| 2.6 Atomic Natural Orbital (ANO) basis sets | 第28-31页 |
| 2.7 Time-independent perturbation theory | 第31-32页 |
| 2.8 Conical intersections | 第32-34页 |
| 2.9 QM/MM for electronic structure calculations | 第34-36页 |
| 2.10 References | 第36-38页 |
| CHAPTER 3. SPANNING MODELS FOR BONDING IN CHEMISTRY WITH QTAIM ANDSTRESS TENSOR | 第38-46页 |
| 3.1 Introduction | 第38页 |
| 3.2 Site reactivity of bimetallic clusters | 第38-39页 |
| 3.3 The Si6Li6 cluster potential energy surface | 第39-40页 |
| 3.4 Peptide folding and disulfide bonding interaction | 第40-42页 |
| 3.5 The fast photo-isomerization of the 11-cis retinal | 第42-43页 |
| 3.6 Internal rotation in the biphenyl | 第43-44页 |
| 3.7 Perspective | 第44页 |
| 3.8 References | 第44-46页 |
| CHAPTER 4. THE BASIS OF THE QUANTUM THEORY OF ATOMS IN MOLECULES. ASCALAR PERSPECTIVE | 第46-63页 |
| 4.1 Introduction | 第46页 |
| 4.2 The topology of the electron density, ρ(r) | 第46-47页 |
| 4.3 Critical points in the total electronic charge density r(rb) | 第47-50页 |
| 4.3.1 The completeness of the Poincaré-Hopf relationship | 第49-50页 |
| 4.4. Atoms in molecules | 第50-51页 |
| 4.4.1 Bond-paths | 第51页 |
| 4.5 The molecular graph representation | 第51-52页 |
| 4.6 Atomic partitioning of molecular properties | 第52-53页 |
| 4.7 The Nodal Surface in the Laplacian as the Reactive Surface of a Molecule | 第53页 |
| 4.8 (BCP) Bond critical points properties | 第53-56页 |
| 4.8.1 The Laplacian of the electron density | 第54页 |
| 4.8.2 The BCP ellipticity, ε | 第54-55页 |
| 4.8.3 The bond-path Stiffness, S | 第55页 |
| 4.8.4 A QTAIM representation of bond-by-bond metallicity ξ(rb) | 第55-56页 |
| 4.9 Energy densities at the BCP | 第56-57页 |
| 4.10 Schwinger’s principle | 第57-58页 |
| 4.11 Nearest neighbor ring critical point, NNRCP | 第58-59页 |
| 4.12 Quantum topology | 第59页 |
| 4.13 Quantum topology phase diagrams | 第59-62页 |
| 4.14 References | 第62-63页 |
| CHAPTER 5. THE PLATINUM SITE REACTIVITY OF THE MOLECULAR GRAPHS OFAu6Pt ISOMERS | 第63-76页 |
| 5.1 Introduction | 第63-64页 |
| 5.2 Theoretical background | 第64-68页 |
| 5.3 Results and discussion | 第68-73页 |
| 5.4 Summary | 第73-74页 |
| 5.5 References | 第74-76页 |
| CHAPTER 6. A QTAIM PERSPECTIVE OF THE Si6Li6 POTENTIAL ENERGY SURFACEUSING QUANTUM TOPOLOGY PHASE DIAGRAMS | 第76-90页 |
| 6.1 Introduction | 第76-77页 |
| 6.2 Theoretical Background | 第77-80页 |
| 6.3 Results and discussion | 第80-88页 |
| 6.4 Summary | 第88页 |
| 6.5 References | 第88-90页 |
| CHAPTER 7 QUANTUM TOPOLOGY PHASE DIAGRAMS FOR THE cis- AND cis-ISOMERSOF THE CYCLIC CONTRYPHAN-Sm PEPTIDE | 第90-111页 |
| 7.1 Introduction | 第90-94页 |
| 7.2 The QTAIM theory | 第94-97页 |
| 7.2.1 QTAIM: the Poincaré–Hopf relation and the characterization of bonding types | 第94-95页 |
| 7.2.2 Quantum topology phase diagrams (QTPD)s and Quantum Topology | 第95-96页 |
| 7.2.3 Contracted quantum topology phase diagrams and the S-S Pivot-BCP | 第96-97页 |
| 7.3 Computational details | 第97-100页 |
| 7.4 Results and discussion | 第100-107页 |
| 7.4.1 The contracted quantum topological phase diagram (QTPD), quantum topology, topologicalcomplexity and connectivity of the S nuclei | 第101-105页 |
| 7.4.2 The folding behavior of the cyclic contryphan-Sm peptide as deduced using QTAIM | 第105-107页 |
| 7.5 Summary | 第107-109页 |
| 7.6 References | 第109-111页 |
| CHAPTER 8. QTAIM AND THE EHRENFEST FORCE PARTITIONING: A VECTORPERSPECTIVE | 第111-119页 |
| 8.1 Introduction | 第111页 |
| 8.2 From Scalar to Vector QTAIM | 第111-112页 |
| 8.3 The e1-e2-e3 bond-path, bond-path framework response of the electronic charge density, β | 第112-114页 |
| 8.4 Basin path set areas | 第114-116页 |
| 8.5 Ehrenfest Force Theorem | 第116-118页 |
| 8.6 References | 第118-119页 |
| CHAPTER 9. THE FAST PHOTO-ISOMERIZATION OF THE 11-CIS RETINAL EXPLAINEDBY QTAIM AND STRESS TENSOR ANALYSIS | 第119-147页 |
| 9.1 Introduction | 第119-122页 |
| 9.2 Theory and Methods | 第122-127页 |
| 9.2.1 The Quantum Theory of Atoms in Molecules QTAIM | 第122-123页 |
| 9.2.2 The QTAIM ellipticity ε, Stiffness S and the pivot-BCP | 第123-124页 |
| 9.2.3 The Quantum Stress Tensor | 第124-125页 |
| 9.2.4 The response of the electronic density, β and βσ | 第125-127页 |
| 9.3 Computational Details | 第127-129页 |
| 9.4. Results and Discussion | 第129-143页 |
| 9.4.1 Exploring asymmetry of the 11-cis retinal photo-isomerization | 第130-133页 |
| 9.4.2 The 11-cis retinal photo-isomerization reaction using the QTAIM and stress tensor scalars: ellipticity ε and stiffness S | 第133-135页 |
| 9.4.3 Comparison of response β and βσ: Onset of the CI seams | 第135-140页 |
| 9.4.4 The speed of photo-isomerization of the 11-cis retinal explained by a new QTAIM vectorinterpretation of double-bond breaking | 第140-143页 |
| 9.5. Summary | 第143-145页 |
| 9.6 References | 第145-147页 |
| CHAPTER 10. BIPHENYL: A STRESS TENSOR AND VECTOR-BASED PERSPECTIVEEXPLORED WITH THE QUANTUM THEORY OF ATOMS IN MOLECULES (QTAIM) | 第147-173页 |
| 10.1 Introduction | 第147-149页 |
| 10.2 Theory and Methods | 第149-154页 |
| 10.2.1 The scalar QTAIM and stress tensor BCP descriptors; ellipticities ε and εs, stiffnesses S and Ss and the total local energy H(rb) | 第149-151页 |
| 10.2.2 The vector-based QTAIM BCP descriptors; e1-e2-e3 bond-path framework and the response βto torsion | 第151-152页 |
| 10.2.3 The basin-path-set areas | 第152-154页 |
| 10.3. Computational Details | 第154页 |
| 10.4 Results and discussions | 第154-169页 |
| 10.4.1 The scalar QTAIM and stress tensor interpretation of biphenyl bond-path torsion; ellipticities εand εs, stiffnesses S and Ss and the total local energy H(rb) | 第155-162页 |
| 10.4.2 Vector –based QTAIM interpretation of biphenyl bond-path torsion; the e1-e2-e3 bond-pathframework, β and the basin-path set areas | 第162-167页 |
| 10.4.3 Symmetry and the electronic stress tensor Poincaré-Hopf solution sets | 第167-169页 |
| 10.5 Summary | 第169-171页 |
| 10.6 References | 第171-173页 |
| CHAPTER 11. THE EHRENFEST FORCE TOPOLOGY: A PHYSICALLY INTUITIVEAPPROACH FOR ANALYZING CHEMICAL INTERACTIONS | 第173-201页 |
| 11.1 Introduction | 第173-175页 |
| 11.2 Theoretical Background | 第175-180页 |
| 11.2.1 Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) | 第175-178页 |
| 11.2.2 Ehrenfest force F(r) | 第178-180页 |
| 11.3 Computational details | 第180-185页 |
| 11.3.1 Computational Protocol | 第181-182页 |
| 11.3.2 Ehrenfest force calculation | 第182页 |
| 11.3.3 Numerical evaluation of the Ehrenfest force | 第182-183页 |
| 11.3.4. Molecular graph calculations for the Ehrenfest force | 第183-185页 |
| 11.4 Results and Discussion | 第185-196页 |
| 11.4.1 The Ehrenfest force F(r): a physically appealing complement to QTAIM | 第186-191页 |
| 11.4.2 The exchange of chemical character between water cluster covalent(sigma) and hydrogen-bondBCPs | 第191-196页 |
| 11.5 Summary | 第196-198页 |
| 11.6 References | 第198-201页 |
| CHAPTER 12. CONCLUSIONS | 第201-205页 |
| APPENDIX A | 第205-209页 |
| APPENDIX B | 第209-212页 |
| APPENDIX C | 第212-219页 |
| APPENDIX D | 第219-227页 |
