电子关联与 post-HF 方法 HF 理论采用单行列式多体波函数,它假定一个电子在由原子核和其它电子形成的平均 势场中独立运动,没有考虑电子间的瞬时相关作用,也就是电子关联。但是,HF 理论中采 用的 Slater 行列式波函数满足 Pauli 不相容原理,所以它在一定程度上包含了同自旋电子的 关联作用,这部分电子关联被单独命名为交换相互作用。所以,通常所说电子关联能是指精 确的基态能量与 HF 能量之差:Ecorr=E-EHF。 关联能一般只占体系电子总能量的 0.3~2%,但是它可以与化学反应的反应热或者活化 能相当甚至更大。一般说来,化学反应途径上电子关联程度不同。所以,在考虑化学反应和 电子激发等问题时电子关联十分重要。由电子瞬时作用产生的电子关联称为动态关联
。此外, 还有非动态关联,它指体系几个对称性相同的电子组态函数(单行列式)接近简并时导致 HF 方法给出很大的误差。常用的电子关联计算方法【输入参数:计算方法】有 组态相互作用(CI):Configuration Interaction 耦合簇方法(CC):Coupled‐cluster method 多体微扰理论(MPx):Moller‐Plesset perturbation theory 密度泛函理论(DFT):Density function theory 前面三种都是以 HF 的为基础,经常被称为 post‐HF 方法。而 DFT 基于完全不同的思路,将 在下一节中专门介绍。 1. CI 理论 可以通过引入激发组态来考虑电子关联
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3. MP 微扰方法 CI 理论基于量子力学的变分原理,将试探波函数写成不同电子组态的线性组合。量子力 学中另外一种常用的方法是微扰论。Muller 和 Plesset 提出了一种以 HF 波函数为零阶波函数 的微扰方法,称为 MP 微扰理论
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