参考文献： F. Castro-Marcano, A. M. Kamat, M. F. Russo Jr., A. C. T. van Duin, J. P. Matthews, Combustion of an Illinois No. 6 coal char simulated using an atomistic char representation and the ReaxFF reactive force field Combustion and Flame, 159 (3), 1272-1285 (2012). 在原子级别模拟具体的化学反应对于量子化学和基于平衡结构性质的经典力场方法来说都是不现实的。ReaxFF使用了依赖键级、与小分子反应相关的量子化学数据匹配的拟合的参数化力场，因此可以描述化学键形成与断裂的连续过程。 本文使用ReaxFF模拟液化焦煤在氧气氛围中的燃烧（C5743H1511O131N61S12 + 14,000 O2）过程，获得高温下结构演化以及化学反应的详细信息。250 ps的模拟过程，耗用了36核6星期时间。在模拟的反应过程中，我们看到焦煤的氧化过程是以焦煤的热解或脱氢开始的，其中热解在高温下更重要一些。 关键词：ReaxFF, molecular dynamics, kinetics

参考文件： Nicolas Renaud, Michelle A. Harris, Arunoday P. N. Singh, Yuri A. Berlin, Mark A. Ratner, Michael R. Wasielewski, Frederick D. Lewis & Ferdinand C. Grozema, Deep-hole transfer leads to ultrafast charge migration in DNA hairpins. Nature Chemistry(2016)doi:10.1038/nchem.2590 通过DNA双螺旋的电荷转移在化学与生物化学中是非常基本的研究课题，而且也有潜在的应用，例如DNA纳米电子学。在DNA纳米电子学领域，人们对如何影响、增强电荷转移有相当的兴趣。本文中，展示了DNA电荷转移的一种新机制，也就是所谓的“深能级空穴转移”，空穴通过核碱基的能量很低的电子态，发生长程转移。 本文结合实验与理论计算研究表明，通过改变电荷入射的能量相关性质，可以实现这样的电荷转移。这种方式可以将转移率提高两个数量级，并且对距离的依赖很弱。这种转移比以前的转移机制（弛豫到低能量态的方式）要快很多。这开启了优化DNA电荷转移的新方向，对电荷转移率的提高达到了史无前例的水平。 本文使用了ADF模块 的转移积分功能。 关键词：DNA nanostructures，Electron transfer  

参考文献： Riccardo Frisenda, Vera A. E. C. Janssen, Ferdinand C. Grozema, Herre S. J. van der Zant & Nicolas Renaud.Mechanically controlled quantum interference in individual π-stacked dimers.Nature Chemistry. Nature Chemistry(2016) doi:10.1038/nchem.2588 近期观察到单分子结的破坏性量子干涉，肯定了量子效应在分子体系的电子电导率中的角色。这些效应是很多化学与生物学过程的核心，可能对设计单分子电子元器件用于分子尺度的内秉量子效应的研究也有帮助。 本文展示了量子干涉在同一个分子体系内，可以通过机械地调整结构来打开或关闭。结合“从头算”与单分子电导测量，沿着二聚体π堆叠打破的路径，破坏性量子干涉展现出准周期性。这样的结果表明，通过研究二聚体π堆叠的微结构－性质关系，可以在埃以下的解析度，超过一个数量级的强度上控制分子电导率。 本文使用了ADF模块 的转移积分功能。 关键词：Electron transfer，Electronic devices，Molecular electronics

参考文献： A. Bagno and M. Bonchio, Vicinal Tungsten.Tungsten Coupling Constants in Polyoxotungstates: DFT Calculations Challenge an Empirical Rule.Angewandte Chemie International Edition 44 (13), 2023 (2005). 多金属氧酸盐（Polyoxometalate，POM）是基于MO6八面体的团簇族，其中M是钨或钼，中心通常包括一个杂环原子。POM在材料化学、催化和药物学中有广泛应用。这些化合物的分子结构通过W－183细胞核的NMR谱探测得到,。但实际上本文也通过计算化学现在已经能够高精度地预测像gamma-[SiW10O36]8-这么大的分子。 意大利Padova大学的Prof. Bagno评论：“Through the unique capability of ADF (and associated CPL module) to compute the electronic structure of molecules containing heavy atoms in a relativistic DFT framework we have been […]

参考文献： E. F. van der Eide, P. Yang, E. D. Walter, T. Liu, and R. M. Bullock, Dinuclear Metalloradicals Featuring Unsupported Metal-Metal Bonds Angew. Chem. Int. Ed. 51, 8361-8364 (2012) 金属-金属相互作用在顺磁多核过渡金属配合物中，对金属蛋白分子的反应性非常关键。对这种作用的理解，对含金属功能聚合物的研发非常重要。尤其是这种不桥联、通过金属-金属键连接的顺磁二聚体的成键和谱学性质还没有被很好的理解。 本文首次合成不能给分离出稳定的不桥联的双金属自由基[{CpW(CO)2(PMe3)}2]•+ (1•+)。相对论密度泛函计算表明，SOMO是M-M反π轨道，并自动得到光谱性质。TDDFT计算得到的光谱与实验一致，并指认出λmax = 966 nm的近红外吸收峰是π → π* 跃迁到SOMO贡献出来的。自旋-轨道耦合DFT计算得到的EPR参数也与实验一致。 上图是测量与计算（垂线）得到的[{CpW(CO)2(PMe3)}2] (1) ，以及稳定的金属-金属氧化物形成的自由基[{CpW(CO)2(PMe3)}2]•+ (1•+)的VIS/NIR谱。966nm NIR特征跃迁是π → π*跃迁到SOMO 使用ADF的功能：spin-orbit coupling, TDDFT, EPR, molecular orbital analysis

参考文献： L. A. Truflandier, E. Brendler, J. Wagler, J. Autschbach, 29Si DFT/NMR Observation of Spin-Orbit Effect in Metallasilatrane Sheds Some Light on the Strength of the Metal→Silicon Interaction Angew. Chem. Int. Ed. 50, 255 (2011) 相对论效应通常而言随着原子序数的平方增大，因此对于重元素的化学结构和反应性有实质性的影响。但轻元素与重元素相互作用的时候，相对论效应会传递到轻元素上，也就是所谓的“the heavy-atom effect on light atoms (HALA)” 实验工作结合理论的计算，本文制备、分析了三个σ-donating键过渡金属配合物：TM→Si（TM＝Ni、Pd、Pt）。健能分解、NBO分析确认了从Ni、Pd、Pt到Si的配位——虽然Pt配合物也存在明显的共价作用。 三种配合物，29Si NMR信号都有高场偏移，比Si高价模型要多得多。ADF的ZORA相对论DFT计算揭示：Scalar相对论计算就足够重复出观察到的NMR性质，也就是不考虑自旋- 轨道耦合，当然考虑自旋轨道耦合更精确，但计算量更大（约4倍）。因此，可以推知，这个体系中，自旋-轨道耦合对NMR的影响可以忽略。但考虑自旋-轨道耦合（使用ADF中的ZORA Spin-Orbit方法），29Si的墙屏蔽就能观察到了，（尤其是对Pt的情况）实验与计算结果就符合的更好了。 计算得到的1JPt,Si耦合常数也与实验一致。 使用ADF的功能：spin-orbit coupling, NMR, bonding analysis, NBO

参考文献： T. Cadenbach, T. Bollermann, C. Gemel, I. Fernandez, M. von Hopffgarten, G. Frenking and R. A. Fischer, Twelve One-Electron Ligands Coordinating One Metal Center: Structure and Bonding of [Mo(ZnCH3)9(ZnCp*)3].Angewandte Chemie International Edition, 47 (47), 9150 (2008). 本文报道了一个独特的钼-锌配合物，锌化合物通过锌原子与中心钼原子相连，通过x射线描述了这种12配位结构。   多达九个的单原子螯合配体已经有100多年的历史了，并且作为金属-金属团簇也非常著名（一种金属原子被另一种金属原子形成的壳包围，也被后者的电子包围）。这个分子另一个独特之处是它的电子结构。基于部分计算结果，中心原子与配体之间的平均键级为1/2，钼中心的sd5杂化轨道参与到和周围锌原子形成的共价键。另外，周围的锌原子形成了6电子二十面体的电子结构，导致他们之间也形成了弱键。 如此，这个钼锌配合物与传统的金属-配体配合物性质类似－金属与配体之间主要都是共价键；同时又与富勒烯金属-金属团簇相似－周围金属原子之间存在键。Prof. Frenking说：“the ADF calculations have been crucial for understanding the bonding situation in the molecules […]