基于有限元 Delta-Sternheimer 方法的全电子 RPA 聚合物分子相关能计算
材料科学
2026-03-30 v2 化学物理
摘要
在 ab initio 相关电子结构计算中，达到可靠的完全基组（CBS）极限仍是重大挑战。基于我们之前用于原子和双原子分子的工作，本文提出一种有限元（FE）Delta Sternheimer 方法，用于可适用于一般分子的高精度随机相位近似（RPA）计算。该方法无缝集成原子轨道基组与 FE 网格，实现对一阶波函数的任意精度表示。因此，可在完全受控的数值精度下计算密度响应函数和 RPA 相关能。Delta Sternheimer 方法因此为 RPA 相关能提供了直达 CBS 极限的途径，消除了对传统外推方案的依赖。我们将该方法应用于两个问题：20 种水二聚体构型的能量层次结构以及 G2 集合中 50 个分子的原子化能。对于水二聚体，我们检讨了基组依赖性的异构能级排序。对于 G2 集合，我们研究了在有无基组叠加误差（BSSE）校正的情况下，传统外推 CBS 极限中的残余数值不确定性。
引用
@article{arxiv.2510.15570,
title = {A finite-element Delta-Sternheimer approach for computing accurate all-electron RPA correlation energies of polyatomic molecules},
author = {Hao Peng and Haochen Liu and Chuhao Li and Hehu Xie and Xinguo Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15570},
year = {2026}
}