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正则化轨道优化二阶 Møller-Plesset 微扰理论:一种具有轨道能量依赖正则化项的可靠五阶标度电子关联模型

化学物理 2018-08-28 v2

摘要

我们推导并评估了两类新的正则化项,用于处理单参考二阶 Møller-Plesset 微扰理论(MP2)中的异常分母。特别地,我们讨论了两类轨道能量依赖正则化项 κ\kappaσ\sigma 与轨道优化 MP2(OOMP2)的结合使用。所得五阶标度方法 κ\kappa-OOMP2 与 σ\sigma-OOMP2 已在断键、热化学与双自由基问题中得到检验。两种具备足够强正则化的方法在 H2\text{H}_{2}C2H6\text{C}_2\text{H}_6C2H4\text{C}_2\text{H}_4C2H2\text{C}_2\text{H}_2 中断键时,恢复了未正则化 OOMP2 所缺乏的受限到非受限不稳定性(即 Coulson-Fischer 点)。κ\kappaσ\sigma 正则化参数的训练使用 W4-11 集完成。我们进一步通过在 W4-11 集的 TAE140 子集上训练,开发了缩放关联能变体 κ\kappa-S-OOMP2 与 σ\sigma-S-OOMP2。这些新 OOMP2 方法在 RSE43 集与 TA14 集上进行了测试,而未修改的 OOMP2 本身在这些集上表现很好。我们发现所做的修正于这些数据集上影响不显著。此外,我们使用 Yamaguchi 近似自旋投影在单重态双自由基类体系上测试了新 OOMP2 方法。与因奇异性而无法收敛这些体系的未正则化 OOMP2 不同,我们表明正则化 OOMP2 方法成功捕捉了强双自由基类特征。尽管在更大数据集上进一步评估是可取的,但 κ\kappa-OOMP2 取 κ\kappa = 1.45 Eh1E_{h}^{-1} 似乎结合了 Coulson-Fischer 点的良好恢复与优良数值性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.06185,
  title  = {Regularized Orbital-Optimized Second-Order M{\o}ller-Plesset Perturbation Theory: A Reliable Fifth-Order Scaling Electron Correlation Model with Orbital Energy Dependent Regularizers},
  author = {Joonho Lee and Martin Head-Gordon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.06185},
  year   = {2018}
}