Rozwój i zastosowanie wieloreferencyjnych metod sprzężonych klasterów w opisie stanów podstawowych i wzbudzonych układów atomowych i molekularnych

Podobne dokumenty
Grupa Moniki Musiał. Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Chemii Teoretycznej

Zakład Chemii Teoretycznej Obrony prac licencjackich, r., godzina 9.00, sala 149 ul. Bankowa czerwca 2012

Stany wysokospinowe w teorii sprzężonych klasterów w połączeniu z metodą równań ruchu dla układów podwójnie zjonizowanych

Prof. dr hab. Leszek Meissner Toruń, 24 września 2018 r. Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Toruń

Metoda oddzia lywania konfiguracji (CI)

Graficzna reprezentacja orbitali atomowych s, p i d. Graficzny obraz schematu EA w obliczeniach energii termów atomowych dla atomu sodu.

Wykład 5: Cząsteczki dwuatomowe

Uwzględnienie energii korelacji w metodach ab initio - przykłady

Teoria Orbitali Molekularnych. tworzenie wiązań chemicznych

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

METODY POSTHARTREE-FOCKOWSKIE MONIKA MUSIA L

Podstawy chemii obliczeniowej

że w wyniku pomiaru zmiennej dynamicznej A, której odpowiada operator αˆ otrzymana zostanie wartość 2.41?

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

Cząsteczki. 1.Dlaczego atomy łącz. 2.Jak atomy łącz. 3.Co to jest wiązanie chemiczne? Jakie sąs. typy wiąza

Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii

Modelowanie molekularne

Monika Musiał. Oddziaływania miȩdzycz asteczkowe

Teorie wiązania chemicznego i podstawowe zasady mechaniki kwantowej Zjawiska, które zapowiadały nadejście nowej ery w fizyce i przybliżały

METODA SPRZȨŻONYCH KLASTERÓW METODA MIESZANIA KONFIGURACJI. Monika Musia l

Struktura elektronowa σ-kompleksu benzenu z centrum aktywnym Fe IV O cytochromu P450

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Hierarchia baz gaussowskich (5)

c) prawdopodobieństwo znalezienia cząstki między x=1.0 a x=1.5 jest równe

TEORIA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych

Modelowanie molekularne

WYKŁAD 3 CZĄSTECZKI WIELOATOMOWE ZWIĄZKI WĘGLA

13.1 Układy helopodobne (trójcząstkowe układy dwuelektronowe)

Atomy wieloelektronowe

Metody obliczeniowe chemii teoretycznej

Ćwiczenie 3. Spektroskopia elektronowa. Etylen. Trypletowe przejścia elektronowe *

Wykład przygotowany w oparciu o podręczniki:

Nowe modele obliczeniowe wieloreferencyjnej metody sprzężonych klasterów sformułowanej w przestrzeni Hilberta.

Budowa atomów. Atomy wieloelektronowe Układ okresowy pierwiastków

RACHUNEK ZABURZEŃ. Monika Musiał

1 i 2. Struktura elektronowa atomów, tworzenie wiązań chemicznych

Zasady obsadzania poziomów

Monika Musiał. Oddziaływania miȩdzycz asteczkowe

Struktura elektronowa czasteczek. przybliżenie Borna-Oppenheimera. równania Schrödingera dla elektronów przy ustalonym po lożeniu jader

Inżynieria Biomedyczna. Wykład XII

Wykład Budowa atomu 3

Korelacja elektronowa

Rozdział 22 METODA FUNKCJONAŁÓW GĘSTOŚCI Wstęp. Janusz Adamowski METODY OBLICZENIOWE FIZYKI 1

Stany skupienia materii

d dz d dy e r d dx ψ = ψ(r, Θ, ϕ) = R n (r) Y l,m (Θ,ϕ) = ψ n,l,m E n 2 n NAJPROSTSZA CZĄSTECZKA - MOLEKUŁA H 2 Przypomnienie: atom wodoru

Rozdział 23 KWANTOWA DYNAMIKA MOLEKULARNA Wstęp. Janusz Adamowski METODY OBLICZENIOWE FIZYKI 1

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin

II.3 Atom helu i zakaz Pauliego. Atomy wieloelektronowe. Układ okresowy

Zad Sprawdzić, czy dana funkcja jest funkcją własną danego operatora. Jeśli tak, znaleźć wartość własną funkcji.

Orbitale typu σ i typu π

III.1 Atom helu i zakaz Pauliego. Atomy wieloelektronowe. Układ okresowy

1. Przesłanki doświadczalne mechaniki kwantowej.

Mechanika kwantowa. Jak opisać atom wodoru? Jak opisać inne cząsteczki?

Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka

3. Cząsteczki i wiązania

KARTA PRZEDMIOTU. Informacje ogólne WYDZIAŁ MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZY. SZKOŁA NAUK ŚCISŁYCH UNIWERSYTET KARDYNAŁA STEFANA WYSZYŃSKIEGO W WARSZAWIE

Chemia kwantowa. Pytania egzaminacyjne. 2010/2011: 1. Przesłanki doświadczalne mechaniki kwantowej.

STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Ćwiczenia. Monika Musia l

Wykład z Chemii Ogólnej

Wyznaczanie krzywych energii potencjalnej dla wybranych cząsteczek dwuatomowych

Matematyczne Metody Chemii I Zadania

3. Cząsteczki i wiązania

Wiązania kowalencyjne

Korelacja elektronowa. e z rachunku prawdopodobieństwa i statystyki. Zmienne losowe x i y sa. ρ(x, y) = ρ 1 (x) ρ 2 (y)

Ćwiczenie 4: Modelowanie reakcji chemicznych. Stan przejściowy.

Analityczne pierwsze pochodne energii w układach podwójnie zjonizowanych na podstawie metody równań ruchu teorii sprzężonych klasterów

Uniwersytet Śląski w Katowicach str. 1 Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii

np. dla elektronów w kryształach; V(x+d) = V(x), d - okres periodyczności = wielkość komórki elementarnej kryształu

KARTA PRZEDMIOTU. Informacje ogólne WYDZIAŁ MATEMATYCZNO-PRZYRODNICZY. SZKOŁA NAUK ŚCISŁYCH UNIWERSYTET KARDYNAŁA STEFANA WYSZYŃSKIEGO W WARSZAWIE

Teoria funkcjonału gęstości

Teoria funkcjona lu g

Wykład Budowa atomu 2

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek

Ćw. 11 wersja testowa Wyznaczanie odległości krytycznej R 0 rezonansowego przeniesienia energii (FRET)

Wiązania chemiczne. Związek klasyfikacji ciał krystalicznych z charakterem wiązań atomowych. 5 typów wiązań

Atomy wieloelektronowe i cząsteczki

Monika Musia l. METODA MIESZANIA KONFIGURACJI Configuration Interaction (CI) (ujȩcie wyznacznikowe)

Geometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych.

0900 FS2 2 FAC. Fizyka atomu i cząsteczki FT 8. WYDZIAŁ FIZYKI UwB KOD USOS: Karta przedmiotu. Przedmiot moduł ECTS. kierunek studiów: FIZYKA 2 st.

Fizyka atomowa r. akad. 2012/2013

Opis korelacji elektronowej w dużych układach molekularnych. Implementacja metodologii LT-AO-MP2

26 Okresowy układ pierwiastków

Oddziaływanie atomu z kwantowym polem E-M: C.D.

i elektronów w czasteczkach (laboratoryjnym) operator Hamiltona dla czasteczki dwuatomowej (jadra 2M b a i b; m -masa elektronu e 2 r ij

Oddzia lywania miedzycz. jony molekularne lub atomy. edzy A i B:

Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.)

Wykład 16: Atomy wieloelektronowe

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera

Podstawy chemii obliczeniowej

BUDOWA ATOMU cd. MECHANIKA KWANTOWA

Modele kp wprowadzenie

Symbol termu: edu (sumy ca lkowitego orbitalnego momentu edu i ca lkowitego spinu) Przyk lad: 2 P 3. kwantowa

Podstawowe metody i przybliżenia: metoda wariacyjna, rachunek zaburzeń

Ocena aromatyczności cząsteczek w oparciu o orbitale rzędów wiązań

STRUKTURA ELEKTRONOWA CZA STECZEK: METODA ORBITALI MOLEKULARNYCH (MO) Monika Musia l

Wykład V Wiązanie kowalencyjne. Półprzewodniki

Układ okresowy. Przewidywania teorii kwantowej

Liczby kwantowe elektronu w atomie wodoru

Transkrypt:

Rozwój i zastosowanie wieloreferencyjnych metod sprzężonych klasterów w opisie stanów podstawowych i wzbudzonych układów atomowych i molekularnych Justyna Cembrzyńska Zakład Mechaniki Kwantowej Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu 9 września 2015

Główne cele pracy efektywne zastosowanie metody IH-FS-CC do opisu PEC; rozwój metody IH-FS-CC poprzez opracowanie i zaimplementowanie nowych modeli przybliżonych; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 2 / 34

Metoda sprzężonych klasterów w ujęciu przestrzeni Focka (FS-CC) Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 3 / 34

FS-CC Metoda sprzężonych klasterów: podejście jednoreferencyjne (CC): H Ψ 0 = E 0 Ψ 0 Ψ 0 = e T Φ 0 podejście wieloreferencyjne (FS-CC): HΨ k = E k Ψ k, k = 1,..., m 0 H eff Ψ 0 k = E k Ψ 0 k Ψ 0 k = m 0 m=1 C mk Φ m Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 4 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 5 / 34

FS-CC Wady metody FS-CC: 1 problem ze zbieżnością; 2 problem ze stanami intruderowymi; 3 problem z rozwiązaniami alternatywnymi; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 6 / 34

Metoda FS-CC w formalizmie hamiltonianu pośredniego (IH-FS-CC) Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 7 / 34

IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 8 / 34

IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 8 / 34

IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 8 / 34

IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 8 / 34

IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 8 / 34

IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 8 / 34

IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 8 / 34

IH-FS-CC Rezultaty: 1 eliminacja problemów ze stanami intruderowymi; 2 rozwiązanie problemu ze zbieżnością; 3 brak problemu z alternatywnymi rozwiązaniami; L. Meissner, J. Chem. Phys., 108, 9227 (1998). Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 9 / 34

Opis krzywych energii potencjalnej (PEC) metodą IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 10 / 34

PEC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 11 / 34

PEC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 11 / 34

PEC podejście standardowe Dysocjacja DIP podwójny potencjał jonizacji Molekuła obojętna HF Molekuła z dołączonymi dwoma elektronami HF 2 H F H F ( He) ( Ne) HF 2 HF DIP Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 12 / 34

PEC cząsteczka HF, stan podstawowy, baza cc-pvdz skorelowano wszystkie elektrony Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 13 / 34

PEC cząsteczka HF, stan podstawowy i stany wzbudzone, baza cc-pvdz skorelowano wszystkie elektrony Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 14 / 34

PEC WNIOSKI: zastosowanie schematu DIP pozwala na uzyskanie PEC w całym zakresie odległości międzyjądrowych; metoda jest rozmiarowo ekstensywna; brak problemów ze zbieżnością i stanami intruderowymi; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 15 / 34

Perturbacyjne oszacowanie efektów trójciałowych w metodzie IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 16 / 34

Motywacja Rysunek 1: Wertykalne energie wzbudzeń dla cząsteczki N 2 uzyskane metodą IH-FS-CCSD oraz IH-FS-CCSDT przy użyciu bazy aug-cc-pvtz. Wyniki dla dwóch przestrzeni odniesienia - (4,4) oraz (14,4) - ogólnie (m,n) gdzie m oznacza liczbę najniższych niezajętych aktywnych poziomów oraz n liczbę najwyższych zajętych aktywnych poziomów. Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 17 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T teoria Kroki IH-FS-CCSD T zdiagonalizowanie macierzy hamiltonianu pośredniego [IH-FS-CCSD] wartości i wektory własne odtworzenie macierzy hamiltonianu efektywnego [FS-CCSD] nieiteracyjne włączenie efektów trójciałowych opartych np. na rachunku zaburzeń Møllera-Plesseta Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 18 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki N 2 (R=2.068 a 0 ) obliczone w bazie cc-pvdz (zamrożono dwa najniżej leżące orbitale, przestrzeń aktywna dla metody IH-FS-CC (2,4); w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SD (1,1) T SD T SDT Eksp. a FCI b 1 Π g 9,665 9,593 9,409 9,525 9,481 9,621 9,31 9,584 (0,081) (0,009) (-0,175) (-0,059) (-0,103) (0,037) 1 Σ u 10,465 10,333 10,315 10,322 10,420 10,327 9,92 10,329 (0,136) (0,004) (-0,014) (-0,007) (0,091) (-0,002) 1 u 10,898 10,726 10,792 10,746 10,844 10,722 10,27 10,718 (0,180) (0,008) (0,074) (0,028) (0,126) (0,004) 1 Π u 14,009 13,661 14,010 13,856 13,813 13,784 12,78 13,608 (0,401) (0,053) (0,402) (0,248) (0,205) (0,176) MAE 0,200 0,019 0,166 0,086 0,131 0,055 a J. Oddershede, N.E. Griiner, G.H.F. Diercksen, Chem. Phys., 97, 303 (1985). b O. Christiansen, H. Koch, P. Jørgensen, J. Olsen, Chem. Phys. Lett., 256, 185 (1996). Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 19 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki N 2 (R=2.068 a 0 ) obliczone w bazie cc-pvdz (zamrożono dwa najniżej leżące orbitale, przestrzeń aktywna dla metody IH-FS-CC (2,4); w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SD (1,1) T SD T SDT Eksp. a FCI b 1 Π g 9,665 9,593 9,409 9,525 9,481 9,621 9,31 9,584 (0,081) (0,009) (-0,175) (-0,059) (-0,103) (0,037) 1 Σ u 10,465 10,333 10,315 10,322 10,420 10,327 9,92 10,329 (0,136) (0,004) (-0,014) (-0,007) (0,091) (-0,002) 1 u 10,898 10,726 10,792 10,746 10,844 10,722 10,27 10,718 (0,180) (0,008) (0,074) (0,028) (0,126) (0,004) 1 Π u 14,009 13,661 14,010 13,856 13,813 13,784 12,78 13,608 (0,401) (0,053) (0,402) (0,248) (0,205) (0,176) MAE 0,200 0,019 0,166 0,086 0,131 0,055 a J. Oddershede, N.E. Griiner, G.H.F. Diercksen, Chem. Phys., 97, 303 (1985). b O. Christiansen, H. Koch, P. Jørgensen, J. Olsen, Chem. Phys. Lett., 256, 185 (1996). Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 19 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla atomu Ne obliczone w bazie aug-cc-pvdz (przestrzeń aktywna dla metody IH-FS-CC (4,3); w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SD (1,1) T SD T SDT FCI a 1 P 0 19,041 19,207 18,991 18,928 19,127 19,203 19,247 (-0,206) (-0,040) (-0,256) (-0,319) (-0,120) (-0,044) 1 D 20,662 20,841 20,689 20,543 20,788 20,844 20,879 (-0,217) (-0,038) (-0,190) (-0,336) (-0,091) (-0,035) 1 P 20,751 20,940 20,757 20,639 20,884 20,946 20,978 (-0,227) (-0,038) (-0,221) (-0,339) (-0,094) (-0,032) 1 S 22,738 22,843 22,673 22,962 23,207 22,790 22,926 (-0,188) (-0,083) (-0,253) (0,036) (0,281) (-0,136) MAE 0,210 0,050 0,230 0,257 0,146 0,062 a H. Larsen, K. Hald, J. Olsen, P. Jørgensen, J. Chem. Phys., 115, 3015 (2001). Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 20 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla atomu Ne obliczone w bazie aug-cc-pvdz (przestrzeń aktywna dla metody IH-FS-CC (4,3); w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SD (1,1) T SD T SDT FCI a 1 P 0 19,041 19,207 18,991 18,928 19,127 19,203 19,247 (-0,206) (-0,040) (-0,256) (-0,319) (-0,120) (-0,044) 1 D 20,662 20,841 20,689 20,543 20,788 20,844 20,879 (-0,217) (-0,038) (-0,190) (-0,336) (-0,091) (-0,035) 1 P 20,751 20,940 20,757 20,639 20,884 20,946 20,978 (-0,227) (-0,038) (-0,221) (-0,339) (-0,094) (-0,032) 1 S 22,738 22,843 22,673 22,962 23,207 22,790 22,926 (-0,188) (-0,083) (-0,253) (0,036) (0,281) (-0,136) MAE 0,210 0,050 0,230 0,257 0,146 0,062 a H. Larsen, K. Hald, J. Olsen, P. Jørgensen, J. Chem. Phys., 115, 3015 (2001). Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 20 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki CH 2 (R = 1.102 Å, A = 104.7 o ) obliczone w bazie 6 31G (funkcje kartezjańskie, zamrożono najniższy i najwyższy orbital, zastosowano poziomy aktywne (3,2) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SD (1,1) T SD T SDT FCI a 1 B 1 1,668 1,678 1,512 1,400 1,531 1,683 1,679 (-0,011) (-0,001) (-0,167) (-0,279) (-0,148) (0,004) 1 A 2 6,101 6,092 6,052 5,880 6,003 6,091 6,093 (0,008) (-0,001) (-0,040) (-0,212) (-0,089) (-0,002) 1 A 1 9,120 9,056 9,161 9,075 9,108 9,054 9,053 (0,067) (0,003) (0,109) (0,022) (0,055) (0,001) MAE 0,029 0,002 0,105 0,171 0,098 0,002 a S. Hirata, M. Nooijen, R.J. Bartlett, Chem. Phys. Lett., 326, 255 (2000). Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 21 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki CH 2 (R = 1.102 Å, A = 104.7 o ) obliczone w bazie 6 31G (funkcje kartezjańskie, zamrożono najniższy i najwyższy orbital, zastosowano poziomy aktywne (3,2) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SD (1,1) T SD T SDT FCI a 1 B 1 1,668 1,678 1,512 1,400 1,531 1,683 1,679 (-0,011) (-0,001) (-0,167) (-0,279) (-0,148) (0,004) 1 A 2 6,101 6,092 6,052 5,880 6,003 6,091 6,093 (0,008) (-0,001) (-0,040) (-0,212) (-0,089) (-0,002) 1 A 1 9,120 9,056 9,161 9,075 9,108 9,054 9,053 (0,067) (0,003) (0,109) (0,022) (0,055) (0,001) MAE 0,029 0,002 0,105 0,171 0,098 0,002 a S. Hirata, M. Nooijen, R.J. Bartlett, Chem. Phys. Lett., 326, 255 (2000). Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 21 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSD T wnioski WNIOSKI: podejście perturbacyjne nie daje satysfakcjonujących wyników rezultaty o gorszej dokładności niż IH-FS-CCSD; poprawa wyników tylko dla niektórych układów i stanów w stosunku do IH-FS-CCSD; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 22 / 34

Selektywny wybór trójciałowych operatorów klasterowych w metodzie IH-FS-CC Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 23 / 34

Motywacja Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 24 / 34

Motywacja Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 25 / 34

Motywacja Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 26 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt teoria sektor (0,0) stan podstawowy CCSDT CCSD lub CCSDT-3; sektor (0,1) potencjał jonizacji IH-FS-CCSDT; sektor (1,0) powinowactwo elektronowe IH-FS-CCSDT; sektor (1,1) energia wzbudzenia IH-FS-CCSD; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 27 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki N 2 (R=2.068 a 0) obliczone w bazie cc-pvdz (zamrożono dwa najniżej leżące orbitale, zastosowano poziomy aktywne (2,4) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SDtSD SDtSDT 3 SDtSDT SDT Eksp. a 1 Π g 9,665 9,593 9,409 9,338 9,538 9,555 9,621 9,31 9,584 (0,081) (0,009) (-0,175) (-0,246) (-0,046) (-0,029) (0,037) 1 Σ u 10,465 10,333 10,315 10,087 10,331 10,353 10,327 9,92 10,329 (0,136) (0,004) (-0,014) (-0,242) (0,002) (0,024) (-0,002) 1 u 10,898 10,726 10,792 10,475 10,723 10,744 10,722 10,27 10,718 (0,180) (0,008) (0,074) (-0,243) (0,005) (0,026) (0,004) 1 Π u 14,009 13,661 14,010 13,716 13,921 13,940 13,784 12,78 13,608 (0,401) (0,053) (0,402) (0,108) (0,313) (0,332) (0,176) MAE 0,200 0,019 0,166 0,210 0,091 0,103 0,055 a J. Oddershede, N.E. Griiner, G.H.F. Diercksen, Chem. Phys., 97, 303 (1985). b O. Christiansen, H. Koch, P. Jørgensen, J. Olsen, Chem. Phys. Lett., 256, 185 (1996). FCI b Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 28 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki N 2 (R=2.068 a 0) obliczone w bazie cc-pvdz (zamrożono dwa najniżej leżące orbitale, zastosowano poziomy aktywne (2,4) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SDtSD SDtSDT 3 SDtSDT SDT Eksp. a 1 Π g 9,665 9,593 9,409 9,338 9,538 9,555 9,621 9,31 9,584 (0,081) (0,009) (-0,175) (-0,246) (-0,046) (-0,029) (0,037) 1 Σ u 10,465 10,333 10,315 10,087 10,331 10,353 10,327 9,92 10,329 (0,136) (0,004) (-0,014) (-0,242) (0,002) (0,024) (-0,002) 1 u 10,898 10,726 10,792 10,475 10,723 10,744 10,722 10,27 10,718 (0,180) (0,008) (0,074) (-0,243) (0,005) (0,026) (0,004) 1 Π u 14,009 13,661 14,010 13,716 13,921 13,940 13,784 12,78 13,608 (0,401) (0,053) (0,402) (0,108) (0,313) (0,332) (0,176) MAE 0,200 0,019 0,166 0,210 0,091 0,103 0,055 a J. Oddershede, N.E. Griiner, G.H.F. Diercksen, Chem. Phys., 97, 303 (1985). b O. Christiansen, H. Koch, P. Jørgensen, J. Olsen, Chem. Phys. Lett., 256, 185 (1996). FCI b Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 28 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla atomu Ne obliczone w bazie aug-cc-pvdz (zastosowano poziomy aktywne (4,3) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SDtSD SDtSDT 3 SDtSDT SDT 1 P 0 19,041 19,207 18,991 19,163 19,170 19,172 19,203 19,247 (-0,206) (-0,040) (-0,256) (-0,084) (-0,077) (-0,075) (-0,044) 1 D 20,662 20,841 20,689 20,851 20,864 20,865 20,844 20,879 (-0,217) (-0,038) (-0,190) (-0,028) (-0,015) (-0,014) (-0,035) 1 P 20,751 20,940 20,757 20,931 20,944 20,945 20,946 20,978 (-0,227) (-0,038) (-0,221) (0,047) (-0,035) (-0,033) (-0,032) 1 S 22,738 22,843 22,673 22,989 22,969 22,971 22,790 22,926 (-0,188) (-0,083) (-0,253) (0,063) (0,043) (0,045) (-0,136) MAE 0,210 0,050 0,230 0,055 0,042 0,042 0,062 a H. Larsen, K. Hald, J. Olsen, P. Jørgensen, J. Chem. Phys., 115, 3015 (2001). FCI a Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 29 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla atomu Ne obliczone w bazie aug-cc-pvdz (zastosowano poziomy aktywne (4,3) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SDtSD SDtSDT 3 SDtSDT SDT 1 P 0 19,041 19,207 18,991 19,163 19,170 19,172 19,203 19,247 (-0,206) (-0,040) (-0,256) (-0,084) (-0,077) (-0,075) (-0,044) 1 D 20,662 20,841 20,689 20,851 20,864 20,865 20,844 20,879 (-0,217) (-0,038) (-0,190) (-0,028) (-0,015) (-0,014) (-0,035) 1 P 20,751 20,940 20,757 20,931 20,944 20,945 20,946 20,978 (-0,227) (-0,038) (-0,221) (0,047) (-0,035) (-0,033) (-0,032) 1 S 22,738 22,843 22,673 22,989 22,969 22,971 22,790 22,926 (-0,188) (-0,083) (-0,253) (0,063) (0,043) (0,045) (-0,136) MAE 0,210 0,050 0,230 0,055 0,042 0,042 0,062 a H. Larsen, K. Hald, J. Olsen, P. Jørgensen, J. Chem. Phys., 115, 3015 (2001). FCI a Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 29 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki CH 2 (R = 1.102 Å, A = 104.7 o ) obliczone w bazie 6 31G (funkcje kartezjańskie, zamrożono najniższy i najwyższy orbital, zastosowano poziomy aktywne (3,2) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SDtSD SDtSDT 3 SDtSDT SDT 1 B 1 1,668 1,678 1,512 1,640 1,698 1,718 1,683 1,679 (-0,011) (-0,001) (-0,167) (-0,039) (0,020) (0,039) (0,004) 1 A 2 6,101 6,092 6,052 6,092 6,151 6,171 6,091 6,093 (0,008) (-0,001) (-0,040) (-0,001) (0,059) (0,078) (-0,002) 1 A 1 9,120 9,056 9,161 8,996 9,062 9,083 9,054 9,053 (0,067) (0,003) (0,109) (-0,057) (0,009) (0,030) (0,001) MAE 0,029 0,002 0,105 0,032 0,029 0,049 0,002 a S. Hirata, M. Nooijen, R.J. Bartlett, Chem. Phys. Lett., 326, 255 (2000). FCI a Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 30 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt wyniki Tabela: Singletowe, wertykalne energie wzbudzeń [ev] dla cząsteczki CH 2 (R = 1.102 Å, A = 104.7 o ) obliczone w bazie 6 31G (funkcje kartezjańskie, zamrożono najniższy i najwyższy orbital, zastosowano poziomy aktywne (3,2) dla metod IH-FS-CC; w nawiasach podano odchylenie od FCI). Stan EOM-CC IH-FS-CC SD SDT SD SDtSD SDtSDT 3 SDtSDT SDT 1 B 1 1,668 1,678 1,512 1,640 1,698 1,718 1,683 1,679 (-0,011) (-0,001) (-0,167) (-0,039) (0,020) (0,039) (0,004) 1 A 2 6,101 6,092 6,052 6,092 6,151 6,171 6,091 6,093 (0,008) (-0,001) (-0,040) (-0,001) (0,059) (0,078) (-0,002) 1 A 1 9,120 9,056 9,161 8,996 9,062 9,083 9,054 9,053 (0,067) (0,003) (0,109) (-0,057) (0,009) (0,030) (0,001) MAE 0,029 0,002 0,105 0,032 0,029 0,049 0,002 a S. Hirata, M. Nooijen, R.J. Bartlett, Chem. Phys. Lett., 326, 255 (2000). FCI a Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 30 / 34

Nowe modele IH-FS-CCSDt wnioski WNIOSKI: selektywny wybór operatorów trójciałowych znacząco poprawia dokładność wyników względem IH-FS-CCSD; otrzymane rezultaty pozostają w bardzo dobrej zgodności z wartościami FCI; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 31 / 34

Podsumowanie Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 32 / 34

Podsumowanie 1 metoda IH-FS-CCSD oparta na schemacie DIP stanowi bardzo dobre narzędzie do opisu PEC dla stanu podstawowego jak i stanów wzbudzonych; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 33 / 34

Podsumowanie 1 metoda IH-FS-CCSD oparta na schemacie DIP stanowi bardzo dobre narzędzie do opisu PEC dla stanu podstawowego jak i stanów wzbudzonych; 2 opracowano nowe modele metody IH-FS-CCSDt, które spełniają warunki stawiane na początku; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 33 / 34

Podsumowanie 1 metoda IH-FS-CCSD oparta na schemacie DIP stanowi bardzo dobre narzędzie do opisu PEC dla stanu podstawowego jak i stanów wzbudzonych; 2 opracowano nowe modele metody IH-FS-CCSDt, które spełniają warunki stawiane na początku; 3 nowootrzymane modele dają bardzo dobry jakościowy i ilościowy opis układów atomowych i molekularnych; Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 33 / 34

Dziękuję za uwagę Justyna Cembrzyńska Seminarium ISDMP, Toruń 34 / 34