Применение неэмпирических и полуэмпирических методов в квантово-химических расчетах. Кобзев Г.И. - 72 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

72
C = обычное хранение интегралов АО на диске
D = прямая оценка интегралов АО
P = параллельное выполнение
4.3 Базисные наборы
Все современные неэмпирические программы используют при расчетах
АО Гаусса (базисные наборы орбиталей гауссовского типа), при этом
предусмотрена возможность выбора базисных наборов. Каждая
эквивалентная слейтеровская АО представлена несколькими гауссовыми
функциями распределения электронной плотности, что позволяет экономить
машинное время при вычислении одно- и двухцентровых интегралов.
4.3.1 Базисный набор ОСТ-nГФ
Наиболее простой тип базисных наборов, включенных в программы,— это
наборы ОСТ-пГФ (атомная орбиталь слейтеровского типа, аппроксимируемая
п функциями гауссова типа). Это означает, что каждая атомная орбиталь
состоит из суммы п функций гауссова типа, причем коэффициенты
гауссовых функций подобраны таким образом, чтобы их линейные комби-
нации приближенно описывали поведение орбиталей слейтеровского типа.
Из этих базисных наборов наиболее известен ОСТ-ЗГФ, хотя первыми были
опробованы ОСТ-2ГФ и ОСТ-6ГФ [1].
При проведении тестовых расчетов с использованием базисных наборов
ОСТ-пГФ было показано, что при п>3 результаты расчетов очень схожи.
Минимальные базисные наборы включают только атомные орбитали,
которые необходимы для размещения электронов нейтрального атома.
Сферическая симметрия атомов и пространственная инвариантность молекул
требуют включения всех трех р- орбиталей при появлении хотя бы одного р-
электрона. Минимальный базис элементов второго периода от бора до неона
включает пять орбиталей: 1s, 2s, 2р
z
, 2р
у
и 2р
z
.
Для согласованного описания всех элементов периодической системы
необходимо было в базисы ОСТ-ЗГФ лития и бериллия включить также
три 2р-орбитали, несмотря на то, что электроны атомов лития и бериллия
могут разместиться на двух орбиталях 1s и 2s.
Для слейтеровых орбиталей одного типа (1s, 2s и т. д.) для любой
строки периодической системы аппроксимирующие линейные комбинации
п функций гауссова типа определяются только значением слейтеровой
экспоненты, которая играет роль масштабирующего множителя.
Исходные комбинации из п гауссовых функций представляют собой
слейтеровские АО с экспоненциальным множителем, (называемым
экспонентой Слетера и обозначаемымς) равной единице. Чтобы
получить наборы ОСТ-пГФ для значений, ς отличных от единицы, необхо-
димо в исходных комбинациях умножить экспоненты гауссовых функций
на ς
2
.
C = обычное хранение интегралов АО на диске
D = прямая оценка интегралов АО
P = параллельное выполнение

     4.3 Базисные наборы

   Все современные неэмпирические программы используют при расчетах
АО Гаусса (базисные наборы орбиталей гауссовского типа), при этом
предусмотрена   возможность    выбора    базисных    наборов.   Каждая
эквивалентная слейтеровская АО представлена несколькими гауссовыми
функциями распределения электронной плотности, что позволяет экономить
машинное время при вычислении одно- и двухцентровых интегралов.

     4.3.1 Базисный набор ОСТ-nГФ

   Наиболее простой тип базисных наборов, включенных в программы,— это
наборы ОСТ-пГФ (атомная орбиталь слейтеровского типа, аппроксимируемая
п функциями гауссова типа). Это означает, что каждая атомная орбиталь
состоит из суммы п функций гауссова типа, причем коэффициенты
гауссовых функций подобраны таким образом, чтобы их линейные комби-
нации приближенно описывали поведение орбиталей слейтеровского типа.
Из этих базисных наборов наиболее известен ОСТ-ЗГФ, хотя первыми были
опробованы ОСТ-2ГФ и ОСТ-6ГФ [1].
   При проведении тестовых расчетов с использованием базисных наборов
ОСТ-пГФ было показано, что при п>3 результаты расчетов очень схожи.
   Минимальные базисные наборы включают только атомные орбитали,
которые необходимы для размещения электронов нейтрального атома.
Сферическая симметрия атомов и пространственная инвариантность молекул
требуют включения всех трех р- орбиталей при появлении хотя бы одного р-
электрона. Минимальный базис элементов второго периода от бора до неона
включает пять орбиталей: 1s, 2s, 2рz , 2ру и 2рz.
   Для согласованного описания всех элементов периодической системы
необходимо было в базисы ОСТ-ЗГФ лития и бериллия включить также
три 2р-орбитали, несмотря на то, что электроны атомов лития и бериллия
могут разместиться на двух орбиталях 1s и 2s.
   Для слейтеровых орбиталей одного типа (1s, 2s и т. д.) для любой
строки периодической системы аппроксимирующие линейные комбинации
п функций гауссова типа определяются только значением слейтеровой
экспоненты, которая играет роль масштабирующего множителя.
   Исходные комбинации из п гауссовых функций представляют собой
слейтеровские АО с экспоненциальным множителем, (называемым
экспонентой Слетера и обозначаемым – ς) равной единице. Чтобы
получить наборы ОСТ-пГФ для значений, ς отличных от единицы, необхо-
димо в исходных комбинациях умножить экспоненты гауссовых функций
на ς 2.
                                                                      72