Extending the random-phase approximation for electronic correlation energies: The renormalized adiabatic local density approximation
绝热联系涨落耗散定理与无规相近似(RPA)最近已成功地应用于获得各种化学和固态系统的关联能。这种方法的主要优点是色散力的改进的描述,而化学键强度和绝对相关能被系统地低估。在这项工作中,我们扩展RPA包括一个参数自由重整化版本的绝热局域密度(ALDA)交换相关内核。重整化由波矢量$q>2k_F$的ALDA核的(局部)截断组成,这被发现对均匀电子气产生优异的结果。此外,核显着提高了小分子的绝对相关能和原子化能比RPA和ALDA。重整化可以直接应用于其他绝热局部核。
2012-08-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Generalized adiabatic connection in ensemble density-functional theory for excited states: example of the H2 molecule
提出了一种广义绝热系综联络(GACE).与传统的绝热连接公式相反,系综权重和相互作用强度都可以沿着GACE路径变化,而系综密度保持固定。该理论是为非简并两态系综,但它可以在原则上扩展到任何分数占据的激发态系综。在这样的形式主义的系综交换相关密度泛函能量的精确表达式,在传统的基态交换相关能量,通过集成的系综重量。因此,严格的约束功能时,通过二阶的合奏权重扩展合奏交换相关能。为了说明的目的,在最小的基础上给出了H2模型系统的GACE的解析推导,从而得到了系综交换相关能的简单密度函数近似。用这种近似方法在大基组下描述了H2分子中第一个^1 <$^+_g激发与键拉伸的关系,得到了令人鼓舞的结果。最后,一个范围相关的GACE已被导出,从而提供了一个严格的状态平均多行列式密度泛函理论的发展途径。
2013-10-16 physics.chem-ph
Excitation energies along a range-separated adiabatic connection
本文研究了总能量和激发能沿距离分离绝热联系的变化。这种连接将无相互作用的Kohn-Sham电子系统与物理相互作用系统联系起来,通过逐步打开电子-电子相互作用,同时调整一个电子的有效电势,以保持基态密度恒定。与传统的绝热联系不同,在绝热联系中,相互作用是通过标度标准库仑相互作用来引入的。本文报道了He和Be原子以及H2分子的参考数据。用Lieb的Legendre变换方法计算了全组态相互作用水平上的短程有效势。随着电子-电子相互作用强度的增加,沿着绝热联系计算的部分相互作用系统的激发能越来越精确地逼近精确的激发能。重要的是,在绝热联系中间点计算的激发能比相应的Kohn-Sham激发能更好地逼近精确的激发能。这在涉及强静态关联效应和具有多重激发特征的状态(如解离的H2分子)的情况下尤其明显。这些结果突出了远程相互作用的参考系统作为计算激发energiesand的出发点的实用性是开发和分析实用的近似距离分离的密度泛函方法的兴趣。
2014-12-12 cond-mat.other physics.chem-ph
Calculating excitation energies by extrapolation along adiabatic connections
本文提出了一种替代距离分离线性响应依赖时间的密度泛函理论和微扰理论的方法,以改进从部分相互作用系统的能量估计物理系统的能量。从分析的泰勒展开的部分相互作用系统的能量的物理系统周围,我们使用外推方案,以提高估计的物理系统的能量在中间点的距离分离或线性绝热连接,其中电子-电子相互作用的缩放或仅包括库仑相互作用的长程部分。外推方案首先适用于氦和铍原子和氢分子在其平衡和拉伸几何的距离分离的能量。它显着提高了收敛速度的能量向其精确的限制相对于距离分离参数。距离分离的外推方案进行了比较与类似的方法的线性绝热连接,突出了每种方法的相对优势和劣势。
2015-03-19 cond-mat.other physics.chem-ph
Strengths and limitations of the adiabatic exact-exchange kernel for total energy calculations
本研究评估了含时密度泛函理论中绝热精确交换核在总能量计算中的表现,发现其对共价体系足够准确,但在非共价体系中会系统性高估相互作用能,且该误差源于核的强频率依赖性。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Excitation energies from G{ö}rling-Levy perturbation theory along the range-separated adiabatic connection
基于G{<$}rling-Levy(GL)微扰理论的距离分离绝热联系的电子激发能的计算进行评估。与前人工作中引入的瑞利-薛定谔(RS)微扰理论[E. Rebolini,J. Toulouse,A. M.蒂尔,T. Helgaker,A.萨文,摩尔。Phys.113,1740(2015)],这种基于GL的微扰理论在每一阶保持基态密度恒定,从而在每一阶给出正确的电离能。在不引入任何密度泛函近似的情况下,对氦原子、铍原子和氢分子的激发能进行了数值计算,得到了一阶微扰的激发能。与RS微扰理论相比,GL微扰理论给出的里德堡态的激发能更精确,而价态的激发能与RS微扰理论相近.
2017-12-28 physics.chem-ph physics.comp-ph
Exchange-correlation entropy from the generalized thermal adiabatic connection
本文提出广义热绝热连接公式,通过引入虚拟温度参数提取交换关联熵,为温稠密物质的热密度泛函理论提供与基态近似一致的新近似方法。
2024-01-09 cond-mat.other physics.chem-ph
Investigation of the exchange-correlation potential of functionals based on the adiabatic connection interpolation
本文研究了几种原子和分子的绝热联系模型(ACM)产生的关联势。的结果进行了比较准确的参考电位(耦合集群和量子蒙特卡罗结果),以及国家的最先进的从头算DFT方法。我们已经发现,所有的ACM产生的相关势表现出正确的行为,非常类似于缩放的二阶Görling-Levy(GL 2)势,并包括大部分的物理意义的功能,准确的参考数据。研究了强相互作用极限势的行为和贡献。
2018-10-19 cond-mat.other physics.chem-ph
Restoring size consistency of approximate functionals constructed from the adiabatic connection
通过对密度泛函理论的绝热联系(AC)被积函数进行非线性建模而得到的近似交换相关泛函具有许多吸引人的特点,几乎不含参数,满足不同的精确性质,但它们也有一个根本的缺陷:它们违反了对计算分子体系相互作用能至关重要的尺寸一致性条件。我们表明,在AC为基础的泛函的大小一致性可以恢复在一个非常简单的方式,在没有额外的计算成本。一个大的基准分子相互作用能的结果表明,泛函的基础上的相互作用强度插值近似显着更准确的二阶微扰理论。
2018-05-24 physics.chem-ph
The time-dependent exchange-correlation functional for a Hubbard dimer: quantifying non-adiabatic effect
我们解决和量化的非绝热性(“记忆效应”)的作用,在交换相关(xc)功能的含时密度泛函理论(TDDFT)描述多体系统的非线性动力学。时间相关的共振过程是特别具有挑战性的可用TDDFT近似,由于其强的非线性和非绝热特性。没有一个已知的近似密度泛函能够以令人满意的方式处理这类问题。在这项工作中,我们期待在共振过程的原型的例子,考虑拉比振荡内的完全可溶的2-网站哈伯德模型。我们构造了精确的绝热xc泛函,并表明:(i)它不能正确地再现共振Rabi动力学,(ii)有一个相当大的非绝热贡献的精确xc势,这原来是小的,只有在开始和结束时的Rabi周期时,基态人口占主导地位。然后,我们提出了一个“两级”近似的时间依赖的xc潜力,可以捕获拉比动力学的2-网站的问题。它适用于共振和失谐拉比振荡,并成为基本上准确的线性响应制度。这种新的,完全非绝热和明确的密度泛函构成了本工作的主要成果之一。
2013-12-05 cond-mat.other physics.chem-ph
Analytical Gradients for Nuclear-Electronic Orbital Time-Dependent Density Functional Theory: Excited State Geometry Optimizations and Adiabatic Excitation Energies
光化学过程的计算研究通常需要计算激发态的几何构型、能量和能量梯度。核-电子轨道(NEO)方法将特定的原子核(通常是质子)量子力学地处理在与电子相同的水平上,从而将相关的核量子效应和非玻恩-奥本海默行为纳入量子化学计算。多组分密度泛函理论(NEO-DFT)和含时密度泛函理论(NEO-TDDFT)分别对基态和激发态进行了有效的计算。在这里,分析梯度的NEO-TDDFT方法和相关的Tamm-Dancoff近似(NEO-TDA)的推导和实施。这些分析梯度的可编程方程,以及NEO-DFT分析海森,提供。近地天体方法包括几何优化和基态和激发态能量计算中与量子质子有关的非谐零点能量和密度离域以及电子振动混合。与其他核相关的谐波零点能量可以通过NEO Hessian计算。这种方法被用来计算一组9个小分子的0-0绝热激发能与所有的质子量子化,表现出比传统的电子方法略有改善。分别采用单量子化和双量子化质子对两个激发态分子内质子转移系统进行了几何优化。这些系统的近地天体计算产生电子激发态的几何结构,更强的分子内氢键和类似的相对稳定性相比,传统的电子方法。这些工作为光诱导质子转移和质子耦合电子转移等基本过程的非绝热动力学模拟奠定了基础。
2021-05-11 physics.chem-ph
Exchange-only virial relation from the adiabatic connection
本文利用绝热连接重新推导并证明了Levy-Perdew仅交换维里关系,表明该关系可在无需显式定域交换势的情况下,通过交换关联势在耦合强度趋于零时的极限来表达。
2024-02-13 math-ph math.MP physics.chem-ph
A study of accurate exchange-correlation functionals through adiabatic connection
改进密度泛函理论的交换关联能泛函的一个系统方法是使它们满足越来越精确的关系。从最初的GGA泛函,这已经达到高潮,最近提出的扫描(强约束和适当规范)功能,满足几个已知的约束,并适当规范。开发的泛函的最终测试是使用它们计算的能量的准确性。在本文中,我们测试这些交换相关泛函-GGA混合泛函B3 LYP和PBE 0,和元GGA功能扫描-从不同的角度来看。我们研究如何准确地再现这些泛函的交换相关能量时,电子-电子相互作用的缩放参数倍Vee与此参数在0和1之间变化。我们的研究揭示了有趣的比较这些泛函和相关的差异Tc之间的相互作用和非相互作用的动能相同的密度。
2017-10-10 physics.atom-ph physics.chem-ph
Gradient expansions for the large-coupling strength limit of the Møller-Plesset adiabatic connection
绝热连接,具有弱相互作用的膨胀Møller-Plesset微扰系列最近已被证明有一个大的耦合强度膨胀的泛函的Hartree-Fock密度具有明确的物理意义。在这项工作中,我们准确地评估这些密度泛函,我们从中性原子的数据中提取二阶梯度系数,以下的想法类似于文献中所使用的交换,进行了一些修改。这些新的梯度展开将是执行插值的关键成分,这些插值已经被证明可以显着减少大型非共价复合物的MP2错误。作为一个副产品,我们的研究中性原子与大量的电子$N$表明,二阶梯度扩展的交换增长为$N\log(N)$,而不是作为$N$经常在文献中报道。
2022-01-27 physics.chem-ph
Potential-driven adiabatic connection in density functional theory
由于密度泛函理论通常假设所选模型系统的密度(例如,Kohn-Sham系统)与精确密度相同,人们可能会认为,对精确密度的近似通过伪造密度而引入补充误差。事实上,这是不正确的:通过模拟所有密度的交换相关空穴,密度泛函近似避免了这个问题。用于显示它的技术是一个潜在的驱动绝热连接,希望也将允许构建新的近似DFT的精神。
2009-02-15 physics.chem-ph
Configuration Interaction Singles with Spin-Orbit Coupling: Constructing Spin-Adiabatic States and Their Analytical Nuclear Gradients
为了将来用于模拟光激发动力学和系间交叉,我们计算了自旋绝热态及其在CIS理论中的分析核梯度。这些能量和力应该立即用于表面跳跃动力学,这是自然的绝热框架内。由此产生的代码已在Q-Chem软件中实现,初步结果表明,在单-单块中包含SOC的额外成本并不大。
2018-06-20 physics.chem-ph
Machine-learned Laplacian-level density functional from exact exchange-correlation potentials and energies
University of Michigan(密歇根大学)
提出NNLap,一种基于精确交换关联势与能量训练的拉普拉斯级泛函,通过神经网络修正PBE,在热化学基准上达到与SCAN和r2SCAN相当的精度,且无需轨道依赖。
2026-09-29 physics.chem-ph
Dielectric matrix formulation of correlation energies in the Random Phase Approximation (RPA): inclusion of exchange effects
从绝热连接涨落耗散理论(ACFDT)框架下的基态相关能的一般表达式出发,指出了通常用于计算直接无规相位近似(dRPA)相关能的介电矩阵公式,可以用于包含交换效应的RPA表达式.在此框架内,ACFDT模拟的二阶屏蔽交换(SOSEX)近似导致的相关能的对数公式类似于直接RPA表达式。或者,交换的贡献可以包括在用于评估响应函数的内核中。在这种情况下,使用一个近似的内核是至关重要的,以简化形式主义,并获得对数形式的相关能量。这些方法的实施的技术细节进行了讨论,它表明,可以利用密度拟合或Cholesky分解技术,以提高计算效率;还提供了对频率变量的数值积分的讨论。对原子相关能和分子反应能的一系列测试计算表明,交换效应有助于改善RPA的直接结果。
2016-04-22 physics.chem-ph
Non-Adiabatic Approximations in Time-Dependent Density Functional Theory: Progress and Prospects
本文综述了含时密度泛函理论中非绝热(记忆依赖)交换关联泛函近似的研究进展、对计算的影响及开发实用精确泛函所面临的挑战。
2023-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Correlation energy expressions from the adiabatic-connection fluctuation-dissipation theorem approach
我们探讨了几个无规相位近似(RPA)的绝热连接波动耗散定理的方法内的相关能量变量。这些变体在处理交换相互作用的方式上有所不同。其中一种变体称为dRPA-II,是这项工作的原创,与二阶筛选交换(SOSEX)方法非常相似。我们讨论并澄清不同RPA配方之间的联系。我们推导出自旋自适应形式的所有变体的封闭壳层系统,并测试它们在几个原子和分子系统的电子-电子相互作用的范围分离和不分离。
2014-04-07 physics.chem-ph physics.comp-ph
Exact time-dependent exchange-correlation potential in electron scattering processes
我们确定的峰和谷结构的确切的交换相关势的时间相关的密度泛函理论,是至关重要的时间分辨的电子散射模型的一维系统。绝热近似完全忽略了这些结构,因此大大低估了散射概率。一个最近提出的非绝热近似示出正确捕获的方法时,明智地选择初始Kohn-Sham状态的电子的目标,是更准确的比标准的绝热泛函,但它最终未能准确地捕捉反射。这些结果可以解释最近在分子和表面研究中低估散射几率的现象。
2017-08-29 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Beyond the random phase approximation: Improved description of short range correlation by a renormalized adiabatic local density approximation
我们评估了最近提出的重整化绝热局域密度近似(rALDA)用于固体和分子中电子相关能的\textit{ab initio}计算的性能。该方法是由含时密度泛函理论和绝热联系涨落耗散定理导出的无规相位近似(RPA)的推广,不含拟合参数。新的内核被证明是保持从RPA色散相互作用的准确描述,同时显着提高分子,绝缘体和金属的短程相关性的描述。当与实验相比时,对于分子雾化能,rALDA比RPA(PBE)好7(4)倍,并且对于固体的内聚能,rALDA比RPA(PBE)好3(1.5)倍。对于过渡金属,包含全壳半核状态被认为是至关重要的RPA和rALDA计算,可以提高高达0.4 eV的内聚能。最后,我们讨论了简单的概括的方法,这可能会进一步改善结果。
2013-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Density matrix theory in real space of exchange and correlation energies for organic $π$ electronic systems
由于公式(46)中的错误,本文已被作者撤回。
2012-11-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph
DFTBaby: A software package for non-adiabatic molecular dynamics simulations based on long-range corrected tight-binding TD-DFT(B)
一个软件包,称为DFTBaby,出版,它提供了运行非绝热分子动力学模拟在电荷一致的紧束缚DFT水平所需的电子结构。一个远程校正被纳入,以避免虚假的电荷转移状态。利用紧束缚TD-DFT计算了体系的激发态能量、解析梯度和标量非绝热耦合。这些量被输入到分子动力学代码中,该代码将牛顿的原子核运动方程与电子薛定谔方程结合在一起。非绝热效应包括表面跳跃。作为例子,将该程序应用于聚芴的激发态和非绝热动力学的优化。Python和Fortran源代码可在http://www.dftbaby.chemie.uni-wuerzburg.de/上获得。
2017-08-04 physics.chem-ph
Alternative separation of exchange and correlation energies in range-separated density-functional perturbation theory
在二阶距离分离密度泛函微扰理论的框架内,采用了一种替代的短程交换能和关联能的分离方法。这种替代分离最初由Toulouse等人提出[Theor. 114,305(2005)],并且依赖于长程相互作用波函数而不是非相互作用Kohn-Sham波函数。当密度的二阶修正被忽略时,能量表达式简化为距离分离双杂交(RSDH)型泛函RSDHf,其中“f”代表“全程积分”,因为在微扰理论中扩展时,常规全程相互作用在能量表达式中明确出现。与通常的RSDH泛函相反,RSDHf将长程和短程相关性之间的耦合描述为依赖于轨道的贡献。对前四个稀有气体二聚体的计算表明,这种耦合对平衡区的势能曲线有显著的影响,当二级微扰理论适用时,提高了结合能和平衡键距的准确性。
2013-08-08 physics.chem-ph
Toward Long-Range Correlation Energies from Charge Fluctuations: Incorporating Exact Exchange into ACKS2$ω$
Research Center for Crystal Materials(中国科学院新疆理化技术研究所);CAS Key Laboratory of Functional Materials and Devices for Special Environmental Conditions(中国科学院大学);Xinjiang Key Laboratory of Functional Crystal Materials;Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences;University of Chinese Academy of Sciences
本研究将ACKS2$\omega$扩展到含精确交换的参考态,推导交换贡献并验证,使长程关联能可通过原子电荷涨落准确评估。
2026-10-02 physics.chem-ph
Vibrational states of the triplet electronic state of H3+. The role of non-adiabatic coupling and geometrical phase
测定了H ~(3+)离子三重态的振动能和波函数。在计算中,包括基态和第一激发三重态电子态以及它们之间的非Born-Oppenheimer耦合。采用非绝热化方法将三重态H3+的两个绝热从头计算势能面转化为2 × 2矩阵。非绝热化考虑了非Born-Oppenheimer耦合和由于两个绝热势面之间的圆锥相交而引起的几何相位的影响。与只考虑三重态H3+离子的最低绝热势能面而忽略几何相位的计算结果进行了比较。有无非绝热耦合和几何相位的结果之间的能量差约为最低振动能级的波数。
2015-01-09 physics.chem-ph
Non-adiabatic mass correction to the rovibrational states of molecules. Numerical application for the H$_2^+$ molecular ion
从实验室固定的笛卡尔坐标系到振转计算中常用的一般曲线坐标系,导出了原子核二阶非绝热哈密顿量的一般变换表达式,包括动能修正项.用随机变分法和浮动显式关联高斯函数计算了H $_2^+$分子离子基态电子态的动能或所谓的“质量修正”张量元。($^4$ He $_2^+$分子离子的进一步数值应用在即将发表的论文中,论文II。)一般的,曲线的非绝热动能算子表达式中使用的例子和非绝热振转能量和修正确定通过求解振转薛定谔方程,包括对角玻恩-奥本海默以及质量张量修正。
2018-11-03 physics.chem-ph
Importance of vdW and long-range exchange interactions to DFT-predicted docking energies between plumbagin and cyclodextrins
采用密度泛函理论和一些半经验方法计算了白花丹精与环糊精的分子对接能。我们的DFT结果表明,GD 3色散力校正显着提高了预测的可靠性。此外,足够的远程交换量是重要的,使其可靠的进一步,同意与以前的工作氩二聚体。在半经验方法中,PM 6和PM 7定性地再现了对接的稳定性,但分别低估和高估了~10千卡/摩尔的对接能。
2019-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Diabatic states of charge transfer with constrained charge equilibration
本文提出约束电荷平衡(CQEq)方法,通过约束原子电荷获得电荷转移体系的二态能量与电荷,并准确计算绝热激发能,可作为约束密度泛函理论的低成本替代方案,适用于凝聚相非绝热CT研究。
2024-11-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Exchange and correlation energies of ground states of atoms and molecules in strong magnetic fields
采用Hartree-Fock网格方法和基于广义高斯基组的组态相互作用方法,研究了在B=0- 100 a. u的磁场中,氦原子、锂原子和氢分子的交换能和关联能的行为.一般来说,交换能对原子或分子的结合性质的重要性随着场强的增加而强烈地增加。这是由于自旋翻转跃迁,特别是由于紧密结合的类氢态的贡献,这些类氢态参与了不同对称性的相应基态。与交换能相反,相关能随着场强的增加而变得不那么相关。这适用于构成基态的各个构型和全局基态的交叉。
1999-02-22 physics.atom-ph physics.chem-ph
Time-dependent density-functional and reduced density-matrix methods for few electrons: Exact versus adiabatic approximations
为了解决电子相关性的线性和非线性响应制度的相互作用的多电子系统暴露于随时间变化的外场的影响,我们研究了一维(1D)系统中的相互作用的问题,正是通过利用映射的1D $N$ -电子问题到一个$N$ -维单电子问题。我们分析了最近导出的1D局域密度近似的性能,以及这些系统的精确交换轨道泛函。我们表明,与外部共振激光场的相互作用显示拉比振荡,这是由于在绝热近似中缺乏记忆失谐。为了研究静态相关性发挥作用的情况下,我们考虑与减少的单体密度矩阵的自然占领数的时间演化。这些研究揭示了含时密度泛函理论和密度矩阵泛函理论中交换泛函和关联泛函的非定域性和时间依赖性。
2011-08-16 cond-mat.other physics.chem-ph
Exact-exchange kernel of time-dependent density functional theory: Frequency dependence and photoabsorption spectra of atoms
在含时密度泛函理论(TDDFT)的精确交换(ECX)近似下,计算了Be和Ne的激发能和光电离截面。主要的焦点一直在频率依赖性的EXX内核和它如何影响的频谱相比,相应的绝热近似。我们表明,对于某些离散的激发能的频率依赖性是必不可少的再现的结果的含时Hartree-Fock理论。不幸的是,我们已经发现,EXX近似完全打破了在较高的能量,产生一个响应函数与错误的分析结构,使内壳层激发从计算的光谱消失。我们将这种失败追溯到Kohn-Sham非相互作用响应函数的消失特征值的存在。基于绝热TDDFT理论,我们提出了一种新的计算自电离共振Fano参数的方法。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Finite-temperature adiabatic-connection reduced density-matrix functional theory: a unified framework for i-DMFT and TAO-DFT
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Department of Applied Physics, Nanjing University of Science and Technology(南京理工大学应用物理系)
本文提出FT-AC-RDMFT这一统一框架,将i-DMFT与TAO-DFT关联,数值计算验证其能改善化学键断裂描述,还可修正V₂O₃的LDA体模量高估问题。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Vibrational, non-adiabatic and isotopic effects in the dynamics of the H$_2$ + H$_2^+$ $\rightarrow$ H$_3^+$ + H reaction: application to plasma modeling
本文用准经典轨线方法研究了H $_2^+$反应物的振动激发,碰撞能量在0.1 meV ~ 10 eV之间.基于神经网络多体修正的三原子分子势能面,提出了一种新的势能面,大大提高了势能面的精度,最高势能面可达17 eV,比以前的其他拟合更高。拟合精度和非-详细分析了绝热跃迁对动力学的影响,当碰撞能量大于1 eV时,反应的反应截面随H $_2^+$($v'$)的振动激发的增加,对于高达$v'$ =6的值。对于$v'$ =6获得的总反应截面(包括双断裂通道)与Savic、Schlemmer和Gerlich获得的新实验结果相匹配[Chem. Phys. Chem. 21(13),1429.1435(2020)]。几个实验装置之间的差异,碰撞能量超过1 eV,显示横截面散射/分散在一个相当宽的间隔,可以解释的差异,在H $_2^+$反应物的形成中获得的振动激发。相反,对于低于1 eV的碰撞能量,横截面由电势的长程行为决定,并且不强烈地依赖于H $_2^+$的振动态。此外,在本研究中,计算的反应截面中使用的等离子体模型,并与以前的结果进行了比较。我们得出的结论是,等离子体中H $_3^+$的形成效率受到所使用的势能面的影响。
2023-03-03 astro-ph.SR physics.chem-ph physics.plasm-ph
The Numerical Equivalence of Diabatic and Adiabatic Representations in Diatomic Molecules
本文首次数值验证了双原子分子中绝热与双绝热表示的等价性,以YO和CH为例,强调DBOC和非对角耦合的重要性,并指出收敛性依赖核运动表示。
2023-12-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
The adiabatic strictly-correlated-electrons functional: kernel and exact properties
我们研究了绝热严格关联电子(SCE)泛函的一些形式性质,这些性质与含时势和线性响应含时密度泛函理论中的核有关。在前者中,我们专注于遵守严格的多体理论的约束,如广义平移不变性和零力定理。在后者中,我们推导出一个解析表达式的绝热SCE Hartree交换相关内核在一维系统中,我们计算它的各种模型密度的数值。我们分析了这个内核的非本地功能,特别是那些相关的解决问题的内核来自本地或半本地泛函是已知的失败。
2016-01-15 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Study of adiabatic connection in density functional theory with an accurate wavefunction for 2-electron atoms
利用精确的双电子原子半解析波函数,构造了电子-电子(e-e)相互作用强度变化时的外势。使用这个潜在的,我们明确地计算其正离子的能量,并表明,这些系统的电离势保持不变的强度参数的电子-电子相互作用。此外,使用这些系统的总能量作为强度参数的函数,我们提供了一个新的视角到各种混合泛函。
2016-02-17 physics.atm-clus physics.chem-ph
Fluctuating exchange interactions enable quintet multiexciton formation in singlet fission
最近的几个电子自旋共振研究观察到一个五重态的多激子在单重态裂变过程中。在这里,我们提供了一个一般的理论解释,这种状态的产生,通过调用随时间变化的交换耦合对三重态激子,并随后解决相关的随时间变化的自旋哈密顿量的过渡时间的范围。我们模拟实验ESR谱,并得出定性结论的绝热/非绝热三重态对自旋态之间的转变。
2019-06-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
From Kohn-Sham to many-electron energies via step structures in the exchange-correlation potential
在Kohn-Sham(KS)密度泛函理论(DFT)中精确描述激发态,特别是诱导电离和电荷转移的激发态,仍然是一个巨大的挑战。常见的交换相关(xc)近似对于激发态是不可靠的,部分原因是xc能量($Δ$)中没有导数不连续性,其将多电子能量差与对应的KS能量差相关联。我们演示,分析和数值,如何KS和许多电子能量之间的关系导致观察到的步骤结构中的确切xc潜力,在四种情况下:电子添加,分子解离,激发一个有限的系统,和电荷转移。我们进一步表明,步骤中的潜在的也可以得到与常见的xc近似,简单的LDA,当解决从合奏的角度来看。因此,本文强调如何捕捉KS和许多电子能量与先进的xc近似之间的关系是至关重要的准确计算激发,以及基态密度和能量的系统,其中包括不同的子系统。
2021-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Exchange energies with forces in density-functional theory
本文提出用精确力表达式替代密度泛函理论中的能量泛函,通过分解Kohn-Sham力差并求解Poisson方程获得交换关联势,数值结果与优化有效势方法相当,为非局域和非绝热近似提供了新途径。
2024-01-15 cond-mat.other physics.chem-ph quant-ph
Atomic forces from correlation energy functionals based on the adiabatic-connection fluctuation-dissipation theorem
Sorbonne Université(索邦大学)
本文基于绝热连接波动-耗散定理,利用随机相位近似计算原子力,通过自洽优化有效势方法和Hellmann-Feynman定理得到高质量力,RPA在PBE基础上系统改进,结合精确交换核提升精度,为钻石、硅和锗的区心光学声子提供理论参考。
2026-03-18 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Nonadiabatic time-dependent density-functional theory at the cost of adiabatic local density approximation
我们提出了一种计算效率高的方法,非绝热的时间相关的密度泛函理论(TDDFT),这是基于一组阻尼振子的响应的频率相关的交换相关内核的表示。实现我们的方法所需的计算资源的要求不不同于绝热局域密度近似(ALDA)的标准实时TDDFT。因此,我们的研究结果提供了一个令人兴奋的机会,考虑到时间非局部性和记忆效应的计算与TDDFT在量子化学和固态物理的成本前所未有的低。
2019-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Learning local and semi-local density functionals from exact exchange-correlation potentials and energies
University of Michigan(密歇根大学)
本文利用CI精确密度及逆DFT得到的精确XC能量与势训练NN-LDA和NN-GGA,仅用少量原子分子即显著提升泛化性能。
2024-09-10 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.chem-ph