随机相近似与Møller-Plesset扰动理论对结分子固体的多体能量贡献
Khanh Ngoc Pham1, Marcin Modrzejewski2, Jiří Klimeš1
1Department of Chemical Physics and Optics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, Ke Karlovu 3, CZ-12116 Prague 2, Czech Republic.
随机相近似 (RPA) 方法准确地计算了分子固体的两体格子能量. 然而,对于准确的非添加性相互作用,需要哈特里-福克轨道,为莫勒-普莱塞特方法提供了替代方案.
科学领域:
- 计算化学是一种计算化学.
- 固态物理 固态物理
- 量子化学是一种量子化学.
背景情况:
- 基于碎片的方法是计算分子固体中的晶格能量的关键.
- 在多体膨胀 (MBE) 中有效地包括长距离和非添加性贡献至关重要,特别是在MBE收缓慢的极性分子晶体中.
研究的目的:
- 为了比较随机相近似 (RPA),一个简单的合集群方法,与Møller-Plesset (MP) 扰动理论用于晶格能量计算.
- 为了评估RPA的性能,使用不同的轨道基 (Kohn-Sham Perdew-Burke-Ernzerhof和Hartree-Fock) 对分子固体.
主要方法:
- 对分子固体 (氨,甲醇,酸) 应用了基于碎片的方法.
- 通过使用Kohn-Sham (KS) Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) 轨道,比较随机相近似法 (RPA) 与单个校正.
- 研究了Hartree-Fock (HF) 轨道的必要性,以捕获非添加性贡献.
主要成果:
- 使用KS-PBE轨道的RPA在晶格能量中的两体贡献中实现了接近基准的准确性.
- 基于PBE的RPA展示了三体和四体贡献中的文物.
- 基于HF的RPA与纠正准确地恢复了非添加相互作用,与MP2.5方法相比.
结论:
- 基于高频的RPA提供了一个准确的替代传统的MP方法,用于近似的晶格能量.
- 轨道基础的选择 (KS-PBE与HF) 显著影响RPA的准确性,对格子能量的不同贡献.
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