論文の概要: Quantum Chemical Calculation of Molecules in Magnetic Field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.13535v1
- Date: Fri, 28 May 2021 01:29:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-29 04:56:24.262949
- Title: Quantum Chemical Calculation of Molecules in Magnetic Field
- Title（参考訳）: 磁場中の分子の量子化学計算
- Authors: Mihir Date and R.W.A Havenith
- Abstract要約: 弱い場のケースはNMRの文脈で以前に研究されてきた。
中性子星による磁場は非常に高く、摂動的に扱うことができない。
電子-電子相関の平均場近似は、ハートリー・フォック理論のように不正確な結果をもたらす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: This review presents a concise, yet comprehensive discussion on the evolution
of theoretical methods employed to determine the ground and excited states of
molecules in weak and strong magnetic fields. The weak-field cases have been
studied previously in the context of NMR, where the shielding tensor was
determined by correcting the Diamagnetic Shielding operator up to the second
order. However, the magnetic fields due to the Neutron Stars are extremely high
and cannot be treated perturbatively. Thus, in the interest of the
astrophysical and astrochemical community, this review aims to elaborate on the
computational advancements in quantum mechanics from Hartree-Fock (HF) to
Density Functional Theory (DFT), in the context of molecules in a high (and
ultrahigh) magnetic field. It is found that the mean-field approximation of
electron-electron correlation, as in the case of Hartree-Fock Theory, yields
inaccurate results. On the contrary, CCSD and DFT are found to overcome these
challenges. However, treating eletron-electron correlations in DFT can be
challenging for heavier ions as transition metals. To circumvent this, we
propose the use of DFT/CCSD along with effective Hamiltonian methods, which are
likely to offer physical insights with reasonable accuracy.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,弱磁場および強磁場中の分子の基底状態および励起状態を決定するために用いられる理論的手法の進化について,簡潔かつ包括的に議論する。
弱磁場のケースは、NMRの文脈で以前に研究され、遮蔽テンソルはダイアマグネティックシールド作用素を2階まで補正することで決定された。
しかし、中性子星による磁場は非常に高く、摂動的に扱うことはできない。
したがって、天体物理学と天体化学のコミュニティの関心の中で、このレビューは高磁場(および超高磁場)の分子の文脈において、hartree-fock (hf) から密度汎関数論 (dft) への量子力学の計算の進歩を詳細に述べることを目的としている。
ハーツリー-フォック理論のように、電子-電子相関の平均場近似は不正確な結果をもたらすことが判明した。
一方、CCSDとDFTはこれらの課題を克服している。
しかし、電子-電子相関をDFTで扱うことは、重イオンを遷移金属として扱うことは困難である。
そこで本研究では,DFT/CCSDと実効ハミルトニアン法を併用することを提案する。
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