Mg2

Marek Giebułtowski

Personal Details

Place of birth: Brzesko, PolandCitizenship: [email protected]+48506272050

Education:• 2010 MSc in High Energy Physics at the Jagiellonian University in Krakow www.fais.uj.edu.pl and

Institute of Nuclear Physics in Krakow www.ifj.edu.pl:Atmospheric Effects in Hybrid Detection of Extensive Atmospheric Showers

• 2009 MSc in Computational Chemistry, Studies in Mathematics and Natural Sciences at the JagiellonianUniversity in Krakow www.chemia.uj.edu.pl:Localization of Molecular Orbitals — Regionally Localized Molecular Orbitals

Membership in the Association of the Science Popularizers „Logos” www.spnlogos.pl

Workshops and Practicums• 7.2010 Mathematica Summerschool in Porto/Portugal: Condensed Matter and Two-dimensional Physics

• 6.2009 European Summerschool in Strasbourg/France: The Secrets of Atomic Nuclei

• 5.2008 Measuring radiation in vicinity of Chernobyl power plant (students’ project)

• 7.2007–9.2007 Internship in Paul Scherrer Institut in Villigen, Department of Ultra Cold Neutrons

• 2003–2004, Polish Children’s Fund Fellowship (stipend for gifted children)

• 10.2002 Participating Yumelange experiment in Institut de Recherses Subatomiques in Strasbourg

Languages and Computer Skills• fluent (C1 level) English , basis of German, native Polish

• Python, C++, Mathematica, SQL, LATEX

• HTML, XML, PHP,

• Linux (Ubuntu, Fedora), Windows

• Driving Licence B

VISUALIZATION OF RESULTSCHEMISTRY

VISUALIZATION OF RESULTSPHYSICS

Reconstructed Cases View From Top

Energy Error vs Zenital Angle

Simulated Cascades

Calibration Curve

Cases After Cuts

0.1 Gestosc elektronowa merów

Wyniki lokalizacji wygodnie jest ukazac w postaci czastkowej gestosci elektrono-wej powiazanej z danym merem, czyli warstwy macierzy DOAO. Gestosc moznaprzedstawiac jako macierz, w której rzedy i kolumny reprezentuja poszczególneorbitale. Mozna tez prezentowac gestosc w formie izopowierzchni w bazie prze-strzennej.

Ponizej przedstawiono gestosci elektronowe układów 4H2O, piecio- i piet-nastomerowej poliglicyny oraz liniowego dekanu. Domyslna wartoscia izopo-wierzchni gestosci elektronowej jest 0, 01.

0.1.1 Poliwoda

Rysunek 1: Poliwoda STO-3G

Rysunek 2: Poliwoda 6-311G

Nie ma widocznej róznicy miedzy czastkowymi gestosciami wody w bazachSTO-3G i 6-311G , jesli gestosci te prezentowane sa w przestrzeni R3 -(rys.2i rys.1 ). Z powodu róznych rozmiarów bazy, macierzowe wizualizacje 4H2OSTO-3G i 6-311G (rys.3 i rys.5 ) róznia sie. W przypadkach obu baz doszłodo dobrej lokalizacji (rys.4 i rys.6 ).

1

Rysunek 3: Poliwoda STO-3G macierzowo

Rysunek 4: Gestosc elektronowa poliwody STO-3G rozseparowana na pojedyn-cze czasteczki

2

Rysunek 5: Poliwoda 6-311G macierzowo

Rysunek 6: Gestosc elektronowa poliwody STO-3G rozseparowana na pojedyn-cze czasteczki

3

0.1.2 Dekan

Na przykładzie dekanu 6-311G przedstawiono rozkład gestosci elektronowejdla orbitali jednocentrowych, wiazacych oraz dla antywiazacych(rys. 7, 8, 9). Or-bitale wiazace i antywiazace sa dobrze zlokalizaowane. Orbitale zajete jednocen-trowe zwykle sa dobrze zlokalizowane, ale moze sie zdazyc nieco słabsza lokali-zacja np. dla lokalizacji pierwszego meru dekanu metoda mer-mer-łacznik(rys.8 ).Gestosc powiazana z orbitalami wirtualnymi (rys.7 ) jest najsłabiej zlokalizowana,ale koncentruje sie w poblizu rozwazanego meru.

Rysunek 7: Gestosci elektronowe fragmentów dekanu 6-311G

gestosci czastkowe od lewej: wirtualnych orbitali zlokalizowanych jednocentrowych, orbitalu wiazacego, zaje-tych orbitali zlokalizowanych jednocentowych, orbitalu antywiazacego

4

Rysunek 8: Gestosci elektronowe dekanu 6-311G i oraz gestosci czaskowepowiazane z jego fragmentami

orbital antywiazacy(lewy górny), orbital wiazacy(prawy górny), mer krancowy(lewy dolny), mer srodkowy(prawy dolny)

Rysunek 9: Warstwy DOAO

Z lewej: Gestosc orbitali jednocentrowych; Z prawej: Gestosc orbitali wiazacych, co drugiego

5

0.1.3 Poliglicyna - warstwy DOAO

Na przykładzie pieciomerowej poliglicycyny 6-31G porównano lokalizacje hur-towe z uwzglednieniem i bez uwzglednienia wiazan kowalencyjnych miedzy me-rami. Prawie cała gestosc elektronowa, to gestosc powiazana z orbitalami jedno-centrowymi, wiec pełna gestosc elektronowa (metoda hurtowa), niewiele rózni sieod gestosci elktronowej powiazanej tylko z orbitalami jednocentrowymi (metodahurtowa PPlik) (rys.10 ).

Gestosc elektronowa powiazana z wiazaniami kowalencyjnymi jest wyrazniezlokalizowana na wiazaniach, ale, w odróznieniu od dekanu, czesc takiej gestosciznajduje sie na elektroujemnych sasiadach(na tlenie) lub jest wyciagnieta w ichkierunku(azotu) (rys.11 ). Gestosci orbitali antywiazacych sa zlokalizowane, jed-nak ich kształt jest bardziej złozony, niz ich odpowiedników dla alkanów ( rys.7i rys.11 ). Nie wykazuja one, chocby zblizonej, symetrii obrotowej wokół osiwiazania (rys.11 ).

Rysunek 10: Gestosc elektronowa peptydu pieciu glicyn 6-31G

Z lewej: Prosta lokalizacja hurtowa nr 3; Z prawej: Lokalizacja hurtowa Pplik, tylko orbitale jednocentrowe

Rysunek 11: Gestosci czastkowe peptydu pieciu glicyn. Orbitale wiazace(z lewej)i orbitale antywiazace (z prawej)

6

0.1.4 Poliglicyna - porównanie dokładnosci lokalizacji

Przykład pietnastomerowej poliglicyny 6-31G słuzy do porównania wynikówlokalizacji mer po merze, hurtowej oraz hurtowej Pplik. W metodzie mer po merzemoze dojsc propagujacego sie błedu niewłasciwego przyporzadkowania orbitali domerów. Zwykle jednak (rys.12 ) niewielkie kawałki gestosci koncowych merówznajduja sie na poprzednich merach. W przypadku lokalizacji hurtowej (rys.13 )gestosc, oprócz lokalizacji na danym merze, jest takze zlokalizowna na niekoniecz-nie sasiednim wiazaniu kowalencyjnym. Dla lokalizacji hurtowej pPlik rys.14 ge-stosci czastkowe w rozwazanym przypadku były najlepiej zlokalizowane sposródporównanych metod. Na rysunku 15 przedstawiono wyninki lokalizacji hurtowejpietnastomerowej poliglicyny. Jedyny istotny defekt takiej lokalizacji to czesciowelokalizowanie gestosci dalszych merów na pierwszym wiazaniu kowalencyjnym.

Rysunek 12: Gestosc pietnastego meru poliglicyny 6-31G metoda mer po merze

Rysunek 13: Gestosc pietnastego meru poliglicyny 6-31G metoda hurtowa

7

Rysunek 14: Gestosc pietnastego meru poliglicyny 6-31G metoda hurtowaPplik

Rysunek 15: Gestosc elektronowa poliglicyny podzielona na gestosci czastkowe;metoda hurtowa

8

0.1.5 Poliglicyna-dodatek

Przedstawiono wyniki lokalizacji dla pieciomeru glicyny 6-31G .

Rysunek 16: Poliglicyna 6-311G mer 1

Rysunek 17: Poliglicyna 6-311G mer 2

9

Rysunek 18: Poliglicyna 6-311G mer 3

Rysunek 19: Poliglicyna 6-311G mer 4

10

Rysunek 20: Poliglicyna 6-311G mer 5

11