基于量子蒙特卡洛计算的水二聚体解离能
其他凝聚态物理
2009-11-13 v1
摘要
我们报告了一项利用量子蒙特卡洛 (QMC) 技术研究水二聚体电子解离能的工作。我们采用全电子和赝势方法，对水单体和二聚体的电子基态进行了变分量子蒙特卡洛 (VMC) 和扩散量子蒙特卡洛 (DMC) 计算。我们使用了带有 B3LYP 类单粒子轨道的 Slater-Jastrow 试探波函数，并在其中引入了回流关联。引入回流关联后，水单体的总能量降低了约 4-5 mHa，得到的 DMC 能量为 -76.42830(5) Ha，仅比实验值高 10 mHa。在我们的赝势 DMC 计算中，我们将使用局域性近似获得的水单体和二聚体总能量，与 Casula [Phys. Rev. B 74, 161102(R) (2006)] 最近提出的变分方案所得结果进行了比较。Casula 方案中的时间步长误差较大，且能量外推至零时间步长的结果始终高于使用局域性近似获得的结果。然而，在取能量差时这些误差会相互抵消，使得电子解离能在误差范围内一致。我们在各种全电子和赝势计算中获得的解离能介于 5.03(7) 到 5.47(9) kcal/mol 之间，与实验吻合良好。我们的计算给出的单体偶极矩介于 1.897(2) 到 1.909(4) Debye 之间，二聚体偶极矩介于 2.628(6) 到 2.672(5) Debye 之间。
引用
@article{arxiv.0709.4351,
title = {Dissociation energy of the water dimer from Quantum Monte Carlo calculations},
author = {I. G. Gurtubay and R. J. Needs},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.4351},
year = {2009}
}
备注
31 pages, 7 figures, 5 tables. See Journal reference below