从头算有效单电子势算符。I. 在有效片段势中电荷转移能的应用
化学物理
2020-02-04 v1
摘要
有效单电子势（OEP）的概念数十年来一直有助于高效描述化学体系的电子结构，尤其是凝聚相中相互作用的分子等扩展分子聚集体。本文提出了一种通用的基于 OEP 消除电子排斥积分（ERI）的方法，该方法针对基于片段的计算方法（如第二代有效片段势（EFP2）方法）进行了调优。我们区分了两类通用的 OEP 算符矩阵元，并分别通过本文发展的分布式多极展开或扩展密度拟合方案进行处理。由于与其他效应相比，评估电荷转移（CT）效应的计算成本相对较高，许多相互作用能和分子动力学模拟中的应用使用了不完整的 EFP2 设置，为此我们将 OEP 技术用于解决该问题。在分子间微扰理论框架下，以 Hartree-Fock 非相互作用气相参考波函数为基础，提出了一种与 EFP2 公式兼容的基于 OEP 的替代 CT 能量模型。研究发现，对于广泛的弱相互作用中性分子复合物，与 EFP2 方案内的 CT 能量方法相比，计算成本最多可降低 20 倍且不损失精度。因此，相信所提模型可用于 EFP2 框架内，使 CT 能量项不再成为基于 EFP2 的复杂系统模拟中的瓶颈。
引用
@article{arxiv.2002.00766,
title = {Ab Initio Effective One-Electron Potential Operators. I. Applications for Charge-Transfer Energy in Effective Fragment Potentials},
author = {Bartosz Błasiak and Joanna D. Bednarska and Marta Chołuj and Wojciech Bartkowiak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.00766},
year = {2020}
}
备注
Category: Physics (Chemical Physics). Main text article (16 pages, 4 figures) + Supplementary Information (6 pages, 3 figures)