当地波函数嵌入:PNO-LCCSD中的相关区域-T-F12计算
Hans-Joachim Werner1, Andreas Hansen2
1Institut für Theoretische Chemie, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 55, D-70569 Stuttgart, Germany.
对大分子的精确反应能量可以通过将高水平量子相关性集中在反应中心附近的一个小区域上来计算. 这种"区域方法"显著降低了计算成本,同时保持了化学反应能量的高精度.
科学领域:
- 计算化学的计算化学
- 量子化学 是一个量子化学.
- 化学物理 化学物理
背景情况:
- 化学反应通常涉及局部变化,使大多数分子结构保持完整.
- 对反应能量的准确计算至关重要,但对于大型系统来说,计算成本昂贵.
研究的目的:
- 扩展区域方法,用于在大型分子系统中准确计算反应能量.
- 为了研究只有在反应中心附近的电子相对应的效率和准确性.
主要方法:
- 将区域方法扩展到PNO-LCCSD(T) -F12量子化学方法.
- 选择性电子相关性:在一个局部区域具有高水平 (PNO-LCCSD(T) -F12),其他地方具有低水平 (PNO-LMP2-F12) 或无相关性 (哈特里-福克冷核心).
- 在过渡金属复合体中应用于反应能量计算和旋转状态能量差异.
主要成果:
- 计算出的反应能量与局部相关区域的大小快速融合.
- 包括在反应原子周围的2-3个键,可以在±0.2kcal/mol范围内重现完整的计算结果.
- 对于过渡金属复合物来说,计算时间节省了15的因子,完全计算的精度在±0.1kcal/mol内.
结论:
- 区域方法有效地降低了精确反应能量计算的计算成本.
- 局部电子相关性为大型分子系统提供了一个计算高效的高精度通路.
- 这种方法适用于各种化学问题,包括过渡金属复合体中的自旋状态能量.
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