Bộ cơ sở Gaussian sử dụng trong các tính toán phân tử có tương quan. Phần I: Các nguyên tử từ boron đến neon và hydro

Journal of Chemical Physics - Tập 90 Số 2 - Trang 1007-1023 - 1989
Thom H. Dunning1
1Theoretical & Computational Chemistry Group, Chemistry Division, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439

Tóm tắt

Trong quá khứ, các bộ cơ sở dùng cho các tính toán phân tử có tương quan chủ yếu được lấy từ các tính toán cấu hình đơn. Gần đây, Almlöf, Taylor, và các đồng nghiệp đã phát hiện rằng các bộ cơ sở của các quỹ đạo tự nhiên thu được từ các tính toán có tương quan nguyên tử (với tên gọi ANOs) cung cấp một mô tả tuyệt vời về các hiệu ứng tương quan phân tử. Báo cáo này là kết quả từ một nghiên cứu cẩn thận về các hiệu ứng tương quan trong nguyên tử oxygen, khẳng định rằng các bộ cơ sở Gaussian nguyên thủy gọn nhẹ có khả năng và hiệu quả trong mô tả các hiệu ứng tương quan nếu các số mũ của các hàm được tối ưu hóa trong các tính toán nguyên tử có tương quan, mặc dù các hàm nguyên thủy (sp) dùng để mô tả các hiệu ứng tương quan có thể được lấy từ các tính toán Hartree–Fock nguyên tử nếu bộ cơ sở nguyên thủy thích hợp được sử dụng. Các tính toán thử nghiệm trên các phân tử chứa oxygen cho thấy các bộ cơ sở nguyên thủy này mô tả các hiệu ứng tương quan phân tử tốt như các bộ ANO của Almlöf và Taylor. Dựa trên các tính toán trên oxygen, các bộ cơ sở cho các tính toán nguyên tử và phân tử có tương quan được phát triển cho tất cả các nguyên tố trong hàng đầu tiên từ boron đến neon và cho hydro. Cũng như trong các tính toán trên nguyên tử oxygen, đã nhận thấy rằng gia tăng năng lượng do cộng thêm các hàm mang tính tương quan rơi vào các nhóm cụ thể. Điều này dẫn đến khái niệm về các bộ cơ sở tương quan nhất quán, tức là, các bộ bao gồm tất cả các hàm trong một nhóm cụ thể cũng như tất cả các hàm trong các nhóm cao hơn. Các bộ cơ sở tương quan nhất quán đã được đưa ra cho tất cả các nguyên tử được xem xét. Những bộ cơ sở chính xác nhất được xác định theo cách này, [5s4p3d2f1g], liên tục mang lại 99% năng lượng tương quan đạt được với các bộ ANO tương ứng, mặc dù bộ cơ sở sau chứa nhiều hơn 50% các hàm nguyên thủy và gấp đôi số hàm phân cực nguyên thủy. Ước tính rằng bộ này mang lại 94%–97% tổng năng lượng tương quan (HF+1+2) cho các nguyên tử từ neon đến boron.

Từ khóa

#basis sets #correlated molecular calculations #Gaussian functions #natural orbitals #atomic correlated calculations

Tài liệu tham khảo

1984, J. Chem. Phys., 80, 581, 10.1063/1.446441

1973, J. Chem. Phys., 58, 1925, 10.1063/1.1679454

1978, J. Chem. Phys., 68, 1794, 10.1063/1.435895

1967, J. Chem. Phys., 47, 614, 10.1063/1.1711938

1967, J. Chem. Phys., 47, 3256, 10.1063/1.1712386

1959, Proc. R. Soc. London Ser. A, 251, 504, 10.1098/rspa.1959.0123

1973, Can. J. Phys., 51, 434, 10.1139/p73-057

1963, Phys. Rev., 131, 1177, 10.1103/PhysRev.131.1177

1974, Phys. Rev. A, 9, 26, 10.1103/PhysRevA.9.26

1965, J. Chem. Phys., 43, 758, 10.1063/1.1696804

1983, Int. J. Quantum Chem. Quantum Chem. Symp., 17, 307

1966, J. Chem. Phys., 44, 1899, 10.1063/1.1726959

1967, Phys. Rev., 157, 81, 10.1103/PhysRev.157.81

1975, J. Chem. Phys., 63, 4632, 10.1063/1.431248

1976, J. Chem. Phys., 64, 4755, 10.1063/1.432062

1979, Int. J. Quantum Chem., 16, 1103, 10.1002/qua.560160512

1982, Chem. Phys., 71, 41, 10.1016/0301-0104(82)87004-3

1980, Chem. Phys., 48, 157, 10.1016/0301-0104(80)80045-0

1980, Int. J. Quantum Chem. S, 14, 175

1966, J. Chem. Phys., 44, 1973, 10.1063/1.1726972

1974, J. Chem. Phys., 60, 1288, 10.1063/1.1681193

1976, J. Chem. Phys., 64, 4755, 10.1063/1.432062

1982, Chem. Phys., 71, 65, 10.1016/0301-0104(82)87006-7

1986, Chem. Rev., 86, 681, 10.1021/cr00074a002

1969, Phys. Rev., 181, 137, 10.1103/PhysRev.181.137

1969, J. Chem. Phys., 51, 4643, 10.1063/1.1671837

1976, J. Chem. Phys., 64, 5077, 10.1063/1.432180

1976, J. Chem. Phys., 65, 3854, 10.1063/1.432901

1977, Int. J. Quantum Chem., 12, 115, 10.1002/qua.560120111

1985, J. Chem. Phys., 83, 3538, 10.1063/1.449159

1980, J. Chem. Phys., 72, 650, 10.1063/1.438955

1985, J. Chem. Phys., 82, 1413, 10.1063/1.448464

1985, Chem. Phys. Lett., 98, 381

1985, Chem. Phys., 99, 389, 10.1016/0301-0104(85)80179-8

1987, J. Chem. Phys., 86, 4070, 10.1063/1.451917

1988, J. Chem. Phys., 92, 3029, 10.1021/j100322a003

1973, J. Chem. Phys., 58, 4452, 10.1063/1.1679007

1984, J. Chem. Phys., 80, 581, 10.1063/1.446441

1965, J. Chem. Phys., 43, 2429, 10.1063/1.1697142

1987, J. Chem. Phys., 86, 858, 10.1063/1.452286

1987, J. Chem. Phys., 86, 5595, 10.1063/1.452534

1987, J. Chem. Phys., 86, 5600, 10.1063/1.452535

1988, J. Chem. Phys., 88, 1743, 10.1063/1.454098

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Chemical Physics

Tập 90 Số 2

1007-1023

Thông tin tác giả