論文の概要: Exact two-component Hamiltonians for relativistic quantum chemistry:
Two-electron picture-change corrections made simple
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.03977v1
- Date: Fri, 8 Apr 2022 10:11:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 21:26:57.665011
- Title: Exact two-component Hamiltonians for relativistic quantum chemistry:
Two-electron picture-change corrections made simple
- Title（参考訳）: 相対論的量子化学のための完全2成分ハミルトニアン:2電子画像変化補正をシンプルに
- Authors: Stefan Knecht, Michal Repisky, Hans J{\o}rgen Aagaard Jensen, Trond
Saue
- Abstract要約: 正確な2成分(X2C)ハミルトニアンフレームワーク内で生じる2つの行列代数的手法を用いて、テキストおよびスピン軌道2電子画像変化効果(PCE)を補正する。
我々は、これらのPCE補正モデルの、グループ18およびグループ16二原子分子のスピノルエネルギーに関する数値的性能を評価する。
我々は、(e)amfX2C PCE補正モデルが、普遍的で信頼性の高い2成分量子化学アプローチに向けた基本的なマイルストーンであると確信している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Based on self-consistent field (SCF) atomic mean-field (amf) quantities, we
present two simple, yet computationally efficient and numerically accurate
matrix-algebraic approaches to correct both scalar-relativistic \textit{and}
spin-orbit two-electron picture-change effects (PCE) arising within an exact
two-component (X2C) Hamiltonian framework. Both approaches, dubbed amfX2C and
e(xtended)amfX2C, allow us to uniquely tailor PCE corrections to mean-field
models, $viz.$ Hartree-Fock or Kohn-Sham DFT, in the latter case also avoiding
the need of a point-wise calculation of exchange-correlation PCE corrections.
We assess the numerical performance of these PCE correction models on spinor
energies of group-18 (closed-shell) and group-16 (open-shell) diatomic
molecules, achieving a consistent $\approx\!10^{-5}$ Hartree accuracy compared
to reference four-component data. Additional tests include SCF calculations of
molecular properties such as absolute contact density and contact density
shifts in copernicium fluoride compounds (CnF$_{n}$, n=2,4,6), as well as
equation-of-motion coupled cluster calculations of X-ray core ionization
energies of $5d$ and $6d$-containing molecules, where we observe an excellent
agreement with reference data. To conclude, we are confident that our (e)amfX2C
PCE correction models constitute a fundamental milestone towards a universal
and reliable relativistic two-component quantum chemical approach, maintaining
the accuracy of the parent four-component one at a fraction of its
computational cost.
- Abstract（参考訳）: 自己整合性場 (SCF) 原子平均場 (amf) 量に基づいて, 正確に2成分(X2C)ハミルトニアンフレームワーク内で生じるスカラー相対論的なスピン軌道2電子画像変化効果 (PCE) を補正する, 単純で, 計算効率が良く, 数値的に正確な行列代数的手法を提案する。
amfX2C と e(xtended)amfX2C という2つのアプローチは、平均場モデルに対して PCE 補正を一意に調整できる。
後者の場合、Hartree-Fock または Kohn-Sham DFT は、交換相関PCE 補正のポイントワイドな計算も不要である。
我々は、これらのPCE補正モデルの、群18(閉殻)と群16(開殻)の二原子分子のスピノルエネルギーに対する数値性能を評価し、一貫した$\approx\!
10^{-5}$ hartree 参照4成分データに対する精度。
その他の試験としては、フッ化コペルニシウム化合物(CnF$_{n}$, n=2,4,6)の絶対接触密度や接触密度シフトなどの分子特性のSCF計算、および5d$および6d$のX線コアイオン化エネルギーの運動連成クラスター計算があり、参照データとの良好な一致が観察されている。
結論として、我々の(e)amfX2C PCE補正モデルは、その計算コストのごく一部で親4成分の精度を維持しながら、普遍的で信頼性の高い2成分量子化学アプローチに向けた基本的なマイルストーンであると確信している。
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