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使三阶 Møller-Plesset 理论更具实用性?密度泛函理论轨道的作用

化学物理 2021-01-06 v2 其他凝聚态物理

摘要

Møller-Plesset(MP)微扰理论的实用性因使用 Hartree-Fock(HF)轨道而受到严重制约。最近研究表明,使用正则化轨道优化 MP2 轨道并对 MP3 能量进行缩放可显著减小 MP3 误差(J. Phys. Chem. Lett. 10, 4170, 2019)。本工作中,我们考察密度泛函理论(DFT)优化轨道是否可类似地用于提升 MP 理论在 MP2 与 MP3 层面的性能。我们发现,使用 DFT 轨道相对于标准基于 HF 的 MP 理论,在热化学、势垒高度、非共价相互作用和偶极矩预测方面均带来显著改进。事实上,带(或不带缩放)DFT 轨道的 MP3 在多个数据集上被发现有超越耦合簇单双激发(CCSD)的精度。我们还发现结果在大多数情况下对泛函并不特别敏感(尽管具有低离域误差的范围分离杂化泛函表现最佳)。基于 DFT 轨道的 MP3 由此看来是一种高效的、非迭代的 O(N6)O(N^6) 标度的波函数方法,用于单参考电子结构计算。带 DFT 轨道的缩放 MP2 在许多情况下也被发现相当准确,尽管现代双杂化泛函可能明显更准确。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.10870,
  title  = {Third order M{\o}ller-Plesset theory made more useful? The role of density functional theory orbitals},
  author = {Adam Rettig and Diptarka Hait and Luke W. Bertels and Martin Head-Gordon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10870},
  year   = {2021}
}