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弱至强磁场下双原子分子的全数值电子结构计算

化学物理 2020-02-12 v2 计算物理

摘要

我们采用近期开发的有限元程序 HelFEM 的修改版本,在非限制 Hartree-Fock 极限下,对暴露于外磁场中的双原子分子进行了全数值电子结构计算。我们以平行于分子轴的外磁场强度为变量,对 H2、HeH+、LiH、BeH+、BH 和 CH+ 的若干低能态进行了基准计算。所采用磁场范围为 B=[0,10] B0B=[0,10]~B_0 原子单位,其中 B02.35×105B_0 \approx 2.35 \times 10^5 T。我们将全数值计算结果与采用 LONDON 程序、使用取自 Dunning aug-cc-pVTZ 基组指数的大型非收缩含规范笛卡尔高斯(GICG)基组所得结果进行了比较。通过与全数值结果对比,我们发现含规范高斯基组中的基组截断误差在零场下约为 1 kcal/mol 量级,且随磁场强度增加迅速增大,在 B=10 B0B=10~B_0 处最大基组截断误差超过 1000 kcal/mol。在更大高斯基组中的研究表明,只要在基组中充分包含高角动量函数,便可在强于 B=B0B=B_0 的磁场下于 GICG 基组中取得可靠结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.06274,
  title  = {Fully numerical electronic structure calculations on diatomic molecules in weak to strong magnetic fields},
  author = {Susi Lehtola and Maria Dimitrova and Dage Sundholm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.06274},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages and 2 figures, and a further 18 pages and 16 figures of supporting information