論文の概要: Combining the Maximum Overlap Method with Multiwavelets for Core-Ionisation Energy Calculations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12726v1
• Date: Thu, 17 Apr 2025 08:08:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-18 14:35:14.872249
• Title: Combining the Maximum Overlap Method with Multiwavelets for Core-Ionisation Energy Calculations
• Title（参考訳）: コアイオン化エネルギー計算のための最大オーバーラップ法とマルチウェーブレットの組み合わせ
• Authors: Niklas Göllmann, Matthew R. Ludwig, Peter Wind, Laura Ratcliff, Luca Frediani,
• Abstract要約: 分子のコアイオン化エネルギーを計算するためのプロトコルを提案する。 基底状態と中核イオン状態の両方の電子構造は、マルチウェーブレットと密度ファンクション理論を用いて計算される。 擬似ポテンシャルを用いた従来のマルチウェーブレット計算と一致していることを示す。 このプロトコルが比較的大きなターゲット分子にどのように適用できるかを実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We present a protocol for computing core-ionisation energies for molecules, which is essential for reproducing X-Ray photoelectron spectroscopy experiments. The electronic structure of both the ground state and the core-ionised states are computed using Multiwavelets and Density-Functional Theory, where the core ionisation energies are computed by virtue of the $\Delta$SCF method. To avoid the collapse of the core-hole state or its delocalisation, we make use of the Maximum Overlap Method, which provides a constraint on the orbital occupation. Combining Multiwavelets with the Maximum Overlap Method allows for the first time an all-electron calculation of core-ionisation energies with Multiwavelets, avoiding known issues connected to the use of Atomic Orbitals (slow convergence with respect to the basis set limit, numerical instabilities of core-hole states for large systems). We show that our results are consistent with previous Multiwavelet calculations which made use of pseudopotentials, and are generally more precise than corresponding Atomic Orbital calculations. We analyse the results in terms of precision compared to both Atomic Orbital calculations and Multiwavelets+pseudopotentials calculations. Moreover, we demonstrate how the protocol can be applied to target molecules of relatively large size. Both closed-shell and open-shell methods have been implemented.
• Abstract（参考訳）: 我々は、X線光電子分光実験の再現に不可欠である分子のコアイオン化エネルギーを計算するためのプロトコルを提案する。 基底状態とコアイオン化状態の両方の電子構造をマルチウェーブレットと密度ファンクション理論を用いて計算し、そこではコアイオン化エネルギーを$\Delta$SCF法により計算する。 コアホール状態の崩壊や非局在化を避けるため,軌道の占有に制約を与える最大オーバーラップ法(Maximum Overlap Method)を用いる。 マルチウェーブレットと最大オーバーラップ法を組み合わせることで、マルチウェーブレットとコア電離エネルギーの完全な電子計算が可能となり、原子軌道の使用に関連する既知の問題を避けることができる(基本セットの限界、大規模システムにおけるコアホール状態の数値的不安定性)。 本結果は,疑似ポテンシャルを用いた従来のマルチウェーブレット計算と一致し,一般に対応する原子軌道計算よりも精度が高いことを示す。 我々は、原子軌道計算とマルチウェーブレット+擬ポテンシャル計算の両方と比較して、精度で結果を解析する。 さらに、このプロトコルが比較的大きなターゲット分子にどのように適用できるかを実証する。 クローズドシェル法とオープンシェル法の両方が実装されている。

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