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基于原子轨道基组分子计算的简明且精确的自动辅助基组生成

化学物理 2021-12-22 v3 计算物理

摘要

密度拟合(DF),亦称恒等式分解(RI),是量子化学计算中广泛使用的一项技术,适用于各类原子基组——高斯型轨道、Slater 型轨道以及数值原子轨道——以加速密度泛函、Hartree-Fock 与后 Hartree-Fock 计算。传统上,针对每个轨道基组手工优化定制辅助基组;不过也有若干自动方案被提出。本工作中,我们提出了一种简单但数值稳定的自动方案,借助主元 Cholesky 分解来形成辅助基组,该方案适用于任意类型的原子基函数。我们以高斯基组的概念验证计算为例,表明所提方法在用于至少极化三重-ζ\zeta 质量的轨道基组时,对 W4-17 测试集中非多参考部分的 Hartree-Fock(HF)与二阶 M{\o}ller-Plesset(MP2)总能量引入可忽略的 DF/RI 误差。结果对未来采用 Slater 型轨道或数值原子轨道以及基于局部拟合方法的应用颇具前景。也可使用全局拟合方法,此时本方案产生的高角动量函数可被截断以最小化计算成本。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.11081,
  title  = {Straightforward and accurate automatic auxiliary basis set generation for molecular calculations with atomic orbital basis sets},
  author = {Susi Lehtola},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11081},
  year   = {2021}
}

备注

41 pages, 3 figures