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J-GLOBAL ID：201702227109146832   整理番号：17A0590446

新規な,近線形,効果的で正確な,開殻ドメイン系の局所対自然軌道結合クラスタシングルおよびダブル理論

A new near-linear scaling, efficient and accurate, open-shell domain-based local pair natural orbital coupled cluster singles and doubles theory

著者 (5件)： Saitow Masaaki (Max-Planck-Institut fuer Chemische Energiekonversion, Stiftstr. 34-36, D-45470 Muelheim an der Ruhr, Germany) ,  Becker Ute (Max-Planck-Institut fuer Chemische Energiekonversion, Stiftstr. 34-36, D-45470 Muelheim an der Ruhr, Germany) ,  Riplinger Christoph (Max-Planck-Institut fuer Chemische Energiekonversion, Stiftstr. 34-36, D-45470 Muelheim an der Ruhr, Germany) ,  Valeev Edward F. (Department of Chemistry, Virginia Tech, Blacksburg, Virginia 24061, USA) ,  Neese Frank (Max-Planck-Institut fuer Chemische Energiekonversion, Stiftstr. 34-36, D-45470 Muelheim an der Ruhr, Germany)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 146  号： 16  ページ： 164105-164105-31  発行年： 2017年04月28日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 一電子および二電子励起後に打切りした,結合クラスタ拡張(CCSD)は,平衡幾何構造近辺の多数の分子系に対する,正確で信頼性ある分子電子波動関数およびエネルギーを提供する。しかしながら,系サイズNに対するO(N⁶)スケールで周知の高い計算コストが,約20~30原子を超えない小形系に実際的適用を制限していた。この限界を克服するために,過去数年間,CCSDに対する低次スケーリングが精力的に調べられている。著者らは以前の研究で,対自然軌道(PNO)法と軌道ドメインの概念を組合せて,全対応エネルギーの約99.9%を回復する完全線形スケーリングCC実装(DLPNO-CCSDおよびDLPNO-CCSD(T))を達成した。DLPNO-CCSDおよびDLPNO-CCSD(T)法の製造レベルの実装は,比較的温和なハードウェアによる所定のブラックボックス様式で,数百原子からなる現実的な系に適用可能なことがわかった。2011年,高スピン,開殻非束縛Hartree-Fock参照波動関数に対する還元スケーリングCCSD法(UHF-LPNO-CCSD)が提案された[A.Hansen他,J.Chem.Phys.135,214102(2011)]。数年間の経験後,UHF-LPNO-CCSDの幾つかの欠点が認められて,再設計が必要となり,これが本論文の課題である。この目的のため,N電子価電子摂動理論様式の高スピン開殻異形を使用して,初期推測波動関数,および,これによる開殻PNOも定義した。新たなPNO仮設は,全ての打切りおよび近似を閉殻の場合に厳密に類似させるため,閉殻限界に適切に収束した。さらに,形式化を軌道の単一組を使用する事実を前提とすると,単一PNO積分変換のみが必要となり,大きな計算節約が得られた。デフォルトPNO打切りパラメータにより,全CCSD相関エネルギーの約99.9%が開殻化学種に対して回復し,これは閉殻に対するこの方法の性能に匹敵することがわかった。UHF-DLPNO-CCSDは,閉殻系に対して線形スケーリング挙動を示したが,開殻系では二次スケーリングに対して線形なことが示された。考察した最大の系は,500を超える原子を含み,トリプル-ζ基底関数系の10000基底関数を超える特長があった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *開殻系 ,  *自然軌道関数 ,  *結合クラスタ法 ,  *CCSD法 ,  分子構造 ,  CPU時間 ,  スケール則 ,  CCSD/T法 ,  価電子 ,  *摂動法 ,  高スピン状態 ,  閉殻系 ,  積分変換 ,  相関エネルギー ,  基底関数系 ,  *大規模系 ,  数値計算 ,  *分子軌道計算 ,  対相関関数 ,  ラジカル ,  ジオキシゲナーゼ ,  ビタミンE ,  生物色素 ,  スケーリング【計数】 ,  Hartree-Fock法 ,  芳香族化合物 ,  脂環式化合物 ,  ラクトン ,  架橋化合物
準シソーラス用語： 平衡構造 ,  有機ラジカル ,  コチニール色素

分類 (3件)： 分子の電子構造  (BH05010Q) ,  数値計算  (JE02000J) ,  波動方程式の解法,散乱理論  (BA06020N)

物質索引 (2件)： トリチルラジカル ,  アルテミシニン

タイトルに関連する用語 (5件)： 線形 ,  ドメイン ,  軌道 ,  クラスタ ,  理論