一个原子在分子中的自适应极化价值单ζ原子轨道基础用于电子结构计算
Marcel Müller1, Andreas Hansen1, Stefan Grimme1
1Mulliken Center for Theoretical Chemistry, Clausius-Institute for Physical and Theoretical Chemistry, Rheinische Friedrich-Wilhelms Universität Bonn, Beringstraße 4, 53115 Bonn, Germany.
本研究引入了一个可适应的最小基础集 (q-vSZP),可以改进电子结构计算. 它解释了原子电荷和结合,以较低的计算成本提供双泽塔质量,而不是量子力学方法.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 量子力学就是量子力学.
- 电子结构理论 电子结构理论
背景情况:
- 低成本的量子力学方法通常使用非极化最小原子轨道 (AO) 基础集,限制了准确性.
- 现有的基础集无法充分解释分子内部原子轨道的动态变化.
研究的目的:
- 为了开发一个新的,变化优化,适应性最小基础设置为元素,直到子 (Z=86).
- 用低成本量子力学方法提高电子结构计算的准确性.
主要方法:
- 开发了一个取决于电荷的适应最小基数集 (q-vSZP),其中基数函数系数随有效原子电荷而变化.
- 使用扩展的Hückel类型的哈密尔顿式来从分子几何学中确定原子电荷和坐标数.
- 与标准最小和双泽塔基数组对比的基准 q-vSZP 使用具有 ωB97X-D4 函数的 DFT.
主要成果:
- q-vSZP基础集成功地解释了由于原子电荷和邻近效应而导致的AO的"呼吸".
- 基本函数是电场依赖的,改进了双极时刻和极化性的描述.
- q-vSZP表现出优于现有的最小基础集的性能,经常达到双倍的zeta质量或更好.
结论:
- q-vSZP基础集克服了量子力学计算中的传统最小基础集的局限性.
- 它为原子,分子和热化学性质的准确性提供了显著的改善.
- 预计q-vSZP将成为未来半经验量子力学方法的宝贵基础.
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