High-Level Coupled-Cluster Energetics by Merging Moment Expansions with Selected Configuration Interaction
受我们早期半随机工作的启发，旨在收敛高水平耦合团簇（CC）能量学[J。E。Deustua，J. Shen和P. Piecuch，Phys. Rev. Lett. 119，223003（2017）; J. Chem. Phys. 154，124103（2021）]，我们提出了CC（$P$ ; $Q$）理论的新形式，其中用于识别主导高于双激发决定簇的随机量子蒙特卡罗传播被使用CIPSI算法的选择构型相互作用（CI）方法取代。CIPSI驱动的CC的优点（$P$ ; $Q$）方法的几个分子的例子，包括$\mathrm{F_2}$的解离和环丁二烯的自动化，在那里我们恢复的电子能量对应的CC计算与一个完整的处理单，双，以及基于从源自相对便宜的哈密顿对角化的紧凑CI波函数提取的信息的三重态。
2021-10-13 physics.chem-ph physics.comp-ph
The role of charge resonances in the benzene dimer
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
本文研究了苯二聚体中电荷共振对势能面形状的影响，指出电荷共振与色散相互作用共同决定其非共价键合特性。
2025-12-09 physics.chem-ph
Electronic excited states of benzene in interaction with water clusters : influence of structure and size
本文采用TD-DFT和CASPT 2方法研究了水分子团簇的结构和大小对苯分子电子光谱的影响。从两种Bz-六方冰构型中分别提取了导致最大和最小电离能的两系列几何构型，即$Geo_{IEI}$和$Geo_{IED}$.一个适当的基组包含原子的扩散和极化轨道和描述里德堡态的Bz的确定。TD-DFT方法与CASPT 2的最小系统结果进行了仔细的基准测试，尽管存在一些差异，但发现在两个理论水平上的趋势是相似的：由于对称性破缺，发现主要$π\rightarrow π^{\star}$跃迁的位置和强度略有分裂。对于最小的系统，我们的结果清楚地显示了电子跃迁对团簇结构的依赖性。特别感兴趣的是，不可忽略的振子强度从Bz $π$轨道的里德堡字符的虚拟轨道，还涉及原子扩散功能和部分扩展的水簇的低能量跃迁，被发现的$Geo_{IED}$系列。这些跃迁的能量比Bz电离势低2.eV以上。当团簇的大小增加时，发现所有结构都有类似的跃迁，虚轨道主要在团簇边缘的水分子的H原子上发展。考虑到它们的性质和能量，这种转变可能在芳香族物质与水分子团或冰相互作用的光化学中发挥作用，这种过程具有天体物理学意义。
2021-03-09 physics.chem-ph
The Ground State Electronic Energy of Benzene
我们报告的调查结果的盲目挑战，致力于确定冻结的核心，全组态相互作用（FCI）的基态能量的苯分子在一个标准的相关一致的基础上设置双$ζ$质量。作为一个广泛的国际努力，我们的套件波函数为基础的相关方法共同代表了现代电子结构理论提供的高精度剧目的不同观点。在我们的评估中，评估的高层次的方法都发现定性同意最终的相关能量，大多数方法产生的FCI值的估计$-863$ m $E_{\text{H}}$左右。然而，我们发现从研究的方法的能量的均方根偏差是相当大的（1.3米$E_{\text{H}}$），这在光的赞誉性能的每个方法的较小的分子系统清楚地显示了面临的挑战，在扩展可靠的，近精确的相关方法，以更大的系统。虽然我们的研究所暴露的差异强调了一个事实，即目前最先进的方法仍有改进的余地，但我们仍然期望目前的评估能够为未来的基准和校准目的提供宝贵的社区资源。
2020-10-07 physics.chem-ph
Scaling in polymers: I. The ortho-fused spiral-benzenes
类似的模型，预测从核子的数量的原子核的结合能的线性缩放，一个简单的模型被开发来解释所观察到的线性变化的量子化学计算的总电子能量的完全优化的结构的同源系列的聚合物。用从头算密度泛函方法和分子力学方法对邻位稠合螺苯进行了验证。这两种方法预测的线性缩放的总聚合物的能量与添加的重复单元的数量增加。由于这也是直链邻位稠合的邻苯和其他聚合物的情况下，它是假定，该模型是适用于一般的聚合物。因此，它可以用来预测长链聚合物的物理性质。
2009-03-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
Electronic Ground State of Higher Acenes
利用第一性原理密度泛函理论研究了不同稠环数（最多40个）并苯的电子基态。它们的性质进行了比较与无限多并苯。我们发现，基态的并苯，包括超过7个稠合苯环是一个反铁磁（换句话说，开壳层单线态）的状态，我们表明，这种单线态不一定是一个双自由基，因为空间分离的磁化的自旋和自旋下降的电子的大小增加的并苯。例如，我们的结果表明，有大约四个自旋上的电子定位在一个锯齿形边缘的20-并苯。并苯和多并苯都具有反铁磁基态的原因是由于双曲型边界，这导致π电子局域化并在边缘形成自旋序。较宽的石墨烯带和大的矩形多环芳烃都具有这种反铁磁基态。因此，我们证明了高并苯和多并苯的π电子结构仍然是由锯齿形的边缘，我们的结果提供了一个一致的描述，他们的电子基态。
2008-05-18 physics.chem-ph physics.comp-ph
Accurate full configuration interaction correlation energy estimates for five- and six-membered rings
在我们最近对苯分子[ \href{https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c02621}{J.~Phys.~Chem.~Lett.~\textbf{11}, 8922 (2020)} ]的研究之后，我们报告了在标准相关一致的双\textit{et al.} Dunning基组（cc-pVDZ）中12个五元和六元环分子的精确全构型相互作用（FCI）冻结核相关能估计。我们的FCI相关能量估计，估计误差小于1毫哈特里，是基于能量优化轨道选择配置相互作用（SCI）的计算与\textit{Configuration Interaction using a Perturbative Selection made Iteratively}（CIPSI）算法。在我们的处置这些准确的参考能量，各自的性能和收敛性能的几个流行的和广泛使用的家庭的单参考量子化学方法进行了研究。特别地，我们研究了i）Møller-Plesset扰动级数到五阶（MP2，MP3，MP4和MP5），ii）迭代近似耦合簇级数CC 2，CC 3和CC 4，iii）耦合簇级数CCSD，CCSDT和CCSDTQ的收敛性质。我们还研究了基态金标准CCSD（T）和完全重整化CC模型CR-CC（2，3）的性能。
2021-08-26 cond-mat.str-el nucl-th physics.chem-ph
Exploiting Non-Abelian Point-Group Symmetry to Estimate the Exact Ground-State Correlation Energy of Benzene in a Polarized Split-Valence Triple-Zeta Basis Set
本文利用酉协议强制定域轨道对称性，在双ζ和三ζ极化基组中高精度估计苯的基态相关能，并证明点群对称性可带来与点群阶数成反比的计算加速。
2024-07-31 physics.chem-ph
Dissociation of Adsorbates via Electronic Energy Transfer from Aromatic Thin Films
本文利用光碎片平动光谱研究芳香族薄膜介导的CH$_3$I和CF$_3$I近紫外光解离，揭示电子能量转移机制显著增大解离截面，并确定解离经由$^3Q_1$激发态发生。
2025-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Water on BN doped benzene: A hard test for exchange-correlation functionals and the impact of exact exchange on weak binding
密度泛函理论（DFT）对弱相互作用复合物的研究主要集中在范德华色散力的重要性上，而对交换作用的研究则少之又少。在这里，通过利用水和硼和氮掺杂的苯衍生物（1，2-氮杂硼）之间的微妙的结合，我们展示了如何精确的交换可以改变复杂的结合构象。基准值已经计算了三个方向的水单体的1，2-氮杂硼杂环从明确相关的量子化学方法，我们也使用扩散量子蒙特卡罗。对于一个流行的DFT交换相关泛函的主机，我们表明，缺乏确切的交换导致错误的最低能量方向的水对1，2-氮杂硼杂环。因此，我们建议，高比例的确切交换和相关的电子结构的改善可能需要掺杂表面上的物理吸附位点和复杂的有机分子的准确预测。同时，为了预测正确的绝对相互作用能，需要通过色散包含泛函来增强对交换的准确描述，并且某些非局部范德华泛函（optB 88-和optB 86 b-vdW）对于绝对相互作用能表现得非常好。通过与水在苯和环硼氮烷（B $_3$ N $_3$ H $_6$）上的比较，我们表明这些结果可能对水与掺杂石墨烯表面的相互作用具有影响，并提出了调节相互作用能的可能方式。
2016-11-17 cond-mat.other physics.chem-ph
Deterministic construction of nodal surfaces within quantum Monte Carlo: the case of FeS
在扩散蒙特卡罗（DMC）方法中，试验波函数的节点（或零点）决定了固定节点（FN）误差的大小。在标准DMC实现中，它们源自短的多行列式展开，\textit{stochastically}在Jastrow因子的存在下优化。在这里，根据最近的建议，我们遵循一个替代路线，考虑选择的配置交互（sCI）的扩展与CIPSI（配置交互使用扰动选择迭代）算法建立的节点。与标准实现相比，这些节点可以是通过增加sCI扩展的大小而改进的\textit{systematically}和\textit{deterministically}。本方法用于研究过渡金属硫化物分子FeS的性质。这种表面上简单的分子已经被证明是特别具有挑战性的电子结构理论方法，由于接近两个低能量五重电子态的不同空间对称性。特别是，我们表明，在三重zeta基组水平上，所有的sCI结果-包括那些外推在全CI（FCI）限制-不同意与实验，产生电子基态的$^{5}Σ^+$对称性。进行FN-DMC模拟与sCI节点，我们表明，正确的$^{5}Δ$基态得到，如果使用足够大的扩展。此外，我们表明，人们可以系统地得到准确的势能面和重现实验离解能以及其他光谱常数。
2017-12-13 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.chem-ph
Interactions of benzene, naphthalene, and azulene with alkali-metal and alkaline-earth-metal atoms for ultracold studies
我们认为多原子芳烃分子浸入超冷原子气体的碰撞性能和调查分子间的相互作用的示例性苯，萘，并与碱金属（锂，钠，钾，铷，铯）和碱土金属（镁，钙，锶，钡）原子的甘菊。我们应用最先进的\textit{ab initio}技术来计算势能面（PES）。我们使用耦合团簇方法限于单，双，和非迭代三重激发再现的相关能和小核心能量一致的赝势模型的标量相对论效应在较重的金属原子。我们还报告了领先的长程各向同性和各向异性色散和感应相互作用系数。的PES的详细特征和分子间相互作用的性质进行了分析和基准使用的微扰理论适应。完整的三维PES提供了选定的系统内的原子-键两两相加表示，并可以在散射计算中使用。提出的电子结构的研究是第一步的前景评价的多原子芳香族分子的同情冷却与超冷原子。我们建议，具有显着的永久电偶极矩和在可见光范围内的光学跃迁的萘的异构体，作为一个有前途的候选人电场操纵和缓冲气体或交感神经冷却。
2019-06-26 cond-mat.quant-gas physics.atm-clus physics.atom-ph
Effect of Li Adsorption on the Electronic and Hydrogen Storage Properties of Acenes: A Dispersion-Corrected TAO-DFT Study
由于强的静态关联效应和非共价相互作用的存在，用传统的电子结构方法精确预测含n个线性稠合苯环（n = 3 - 8）的锂吸附并苯的电子和储氢性质是非常具有挑战性的.为了应对这一挑战，我们使用我们最近开发的热辅助占据密度泛函理论（TAO-DFT）与色散校正研究这些属性。与纯并苯相反，Li吸附的并苯上的H2分子的结合能在理想的结合能范围内（约20至40 kJ/mol每H2）。此外，Li吸附的并苯的H2重量储存容量在9.9至10.7重量%的范围内，满足美国能源部（USDOE）7.5重量%的最终目标。在我们的研究结果的基础上，锂吸附并苯可以是高容量的贮氢材料可逆吸放氢在环境条件下。
2016-08-06 physics.chem-ph physics.comp-ph
Electronic excited states in deep variational Monte Carlo
获得电子系统的精确基态和低激发态激发态在许多重要应用中是至关重要的。一种求解薛定谔方程的从头算方法是变分量子蒙特卡罗（QMC）。最近引入的深度QMC方法使用由深度神经网络表示的ansatzes，并为包含多达几十个电子的分子生成几乎精确的基态解，有可能扩展到其他高精度方法不可行的更大系统。在本文中，我们推广了一个这样的模型（PauliNet）来计算电子激发态。我们在各种小原子和分子上演示了我们的方法，并始终实现了低能级的高精度。为了突出该方法的潜力，我们计算的第一个激发态的大得多的苯分子，以及乙烯的圆锥形交叉点，与PauliNet匹配结果更昂贵的高层次的方法。
2023-01-18 physics.chem-ph physics.comp-ph stat.ML
Towards near-exact solutions of molecular electronic structure: Full coupled-cluster reduction with a second-order perturbative correction
我们介绍了一个新的增强适应最近开发的完全耦合集团约化（FCCR）与二阶微扰校正，简称为FCCR（2）。FCCR是一种选择耦合集群扩展，旨在最佳地减少高秩激发的激发流形和换向器扩展，以获得电子薛定谔方程的精确解的大小广泛的方式。本文的FCCR（2）算法能够从FCCR投影流形的补空间中通过二阶微扰校正$E^{(2)}$估计FCCR的剩余相关。$E^{(2)}$和FCCR（2）能量之间的线性关系允许对具有强电子关联的各种分子的近似精确能量进行精确估计。使用具有挑战性的情况下，如苯分子在平衡和拉伸几何的基态电子能量，和过渡金属络合物的异构化能量，[Cu（NH $_3$）] $_2$ O $_2$ $^{2+}$的潜力的方法被证明。
2020-11-05 physics.chem-ph
Inverted-sandwich-type and open-lantern-type dinuclear transition metal complexes: theoretical study of chemical bonds by electronic stress tensor
利用电子应力张量研究了两类过渡金属配合物的电子结构，即反夹心型和开灯笼型。特别地，研究了由电子应力张量定义的能量密度所度量的键级b_e，并与传统的基于MO的键级进行了比较。我们还研究了在应力张量的最大本征值和相应的本征向量场中发现的模式，即“纺锤结构”和“伪纺锤结构”。对于反夹心型配合物，我们的键级b_e计算表明，V、Cr和Mn配合物中金属-苯键的相对强度为V > Cr > Mn，这与MO键级一致。对于开灯笼型配合物，我们发现基于能量密度的键序可以通过考虑轨道空间范围的“Lagrange面”上的能量密度的面积分来正确描述Cr-Cr和Mo-Mo键的相对强度。
2011-09-14 physics.chem-ph
Direct Analytical Evaluation of Electron-Impact Excitation Cross Sections via Multiconfigurational Binary Encounter Approach: Applications to Benzene and Naphthalene
Materials DX Research Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（物质产业研究开发机构先进材料研究中心）
该研究提出MC - BE框架，结合TMMM近似与BE/BE$f$缩放，从从头算激发态数据评估电子碰撞激发截面。用于苯和萘，结果良好，再现萘荧光截面，还给出解析表达式。此框架为模拟多原子分子电子碰撞激发提供实用低成本途径。
2026-07-08 physics.atm-clus physics.chem-ph physics.plasm-ph
Density Matrix Renormalization Group Approach Based on the Coupled-Cluster Downfolded Hamiltonians
本研究提出将基于厄米耦合簇的降维技术与DMRG方法结合，通过将动态相关纳入活性空间哈密顿量并计算其基态能量，实现了对强相关电子系统更全面准确的模拟。
2024-11-11 physics.chem-ph
Quantum entanglement between electronic and vibrational degrees of freedom in molecules
利用模型耦合谐振非绝热势能面研究了具有双阱势倾向的分子中电子自由度和振动自由度的量子纠缠.约化密度矩阵的冯诺伊曼熵被用来量化这种二分系统中最低两个振动波函数的电子振动纠缠。仅在基电子振动态包含双峰密度分布（即，包含两个单独的局部极小值）。然而，在这个区域中，发现了两种不同类型的纠缠：（1）纠缠纯粹来自两个势阱中能级的简并，并被轻微的不对称所破坏;（2）纠缠涉及每个势阱中的强相互作用态，对不对称相对不敏感。这两个不同的区域分别被称为脆弱的简并诱导纠缠和持久纠缠。六个经典的分子系统描述的两个非绝热状态被认为是：氨，苯，semibullvalene，吡啶激发三重态，Creutz-Taube离子，和自由基阳离子的“特殊对”的叶绿素参与光合作用。这些化学上不同的系统都使用相同的一般形式主义和纠缠的性质，他们体现阐明。
2011-07-06 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Adsorbate Dissociation Due to Heteromolecular Electronic Energy Transfer from Fluorobenzene Thin Films
本研究通过实验发现氟苯薄膜可通过激子传输将电子能量转移至CH$_3$I，增强其解离，并揭示该过程经$^3Q_1$态进行，为理解表面光化学反应提供了新机制。
2024-03-18 cond-mat.other physics.chem-ph
First-order Degenerate Symmetry-Adapted Perturbation Theory
University of Warsaw（华沙大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；Université Paul Sabatier（保罗·萨巴蒂尔大学）；Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学）
本文提出一阶简并对称性自适应微扰理论（dSAPT），用于量化简并电子态混合，通过静电和交换贡献分析，并验证了其在多个模型系统中的有效性。
2026-09-09 physics.chem-ph
