論文の概要: An Efficient scaled opposite-spin MP2 method for periodic systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.20482v1
• Date: Wed, 26 Mar 2025 12:12:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-27 13:19:32.127257
• Title: An Efficient scaled opposite-spin MP2 method for periodic systems
• Title（参考訳）: 周期システムのための高効率スケール逆スピンMP2法
• Authors: Idan Haritan, Xiao Wang, Tamar Goldzak,
• Abstract要約: 我々は,SOS-RILT-MP2アルゴリズムを開発した。 従来のMP2と比較して,SOS-RILT-MP2の効率は大幅に向上した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.009081786741903
• License:
• Abstract: We develop SOS-RILT-MP2, an efficient Gaussian-based periodic scaled opposite-spin second-order M{\o}ller-Plesset perturbation theory (SOS-MP2) algorithm that utilizes the resolution-of-the-identity approximation (RI) combined with the Laplace transform technique (LT). In our previous work [J. Chem. Phys. 157, 174112 (2022)], we showed that SOS-MP2 yields better predictions of the lattice constant, bulk modulus, and cohesive energy of 12 simple semiconductors and insulators compared to conventional MP2 and some of the leading density functionals. In this work, we present an efficient SOS-MP2 algorithm that has a scaling of O(N4) with the number of atoms N in the unit cell and a reduced scaling with the number of k-points in the Brillouin zone. We implemented and tested our algorithm on both molecular and solid-state systems, confirming the predicted scaling behavior by systematically increasing the number of atoms, the size of the basis set, and the density of k-point sampling. Using the benzene molecular crystal as a case study, we demonstrated that SOS-RILT-MP2 achieves significantly improved efficiency compared to conventional MP2. This efficient algorithm can be used in the future to study complex materials with large unit cells as well as defect structures.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,SOS-RILT-MP2アルゴリズムとラプラス変換法(LT)を併用した高効率なガウス型周期スケール2次M{\o}ller-Plesset摂動理論(SOS-MP2)を提案する。 前回の研究(J. Chem. Phys. 157, 174112 (2022))で、SOS-MP2は、従来のMP2といくつかの主密度汎関数と比較して、12の単純半導体および絶縁体の格子定数、バルク率、凝集エネルギーのより良い予測が得られることを示した。 本研究では,単位セル内の原子数NのO(N4)のスケーリングと,ブリルアンゾーン内のk点数によるスケーリングの削減が可能な効率的なSOS-MP2アルゴリズムを提案する。 分子状態と固体状態の両方でアルゴリズムを実装し, 原子数, 基底集合のサイズ, k点サンプリング密度を体系的に増加させることにより, 予測スケーリング挙動を確認した。 ベンゼン分子結晶をケーススタディとして,SOS-RILT-MP2が従来のMP2と比較して大幅に効率を向上することが実証された。 この効率的なアルゴリズムは将来、大きな単位細胞と欠陥構造を持つ複雑な材料の研究に利用できる。

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