面向化学反应计算的相对论方法X2C

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• 英文论文题名：A Chemical Reaction Oriented Relativistic Method: X2C
• 论文作者：邹文利
• 英文论文作者：Wenli Zou ; Institute of Modern Physics ; Northwest University
• 年：2016
• 作者机构：西北大学现代物理研究所;
• 论文关键词：多态反应 ; 相对论量子化学 ; 解析导数
• 会议召开时间：2016-07-01
• 会议录名称：中国化学会第30届学术年会摘要集-第十八分会：电子结构理论方法的发展与应用
• 语种：中文
• 分类号：O641
• 学会代码：ZGHY
• 会议名称：中国化学会第30届学术年会-第十八分会 ; 电子结构理论方法的发展与应用
• 会议地点：中国辽宁大连
• 主办单位：中国化学会
• 学会名称：中国化学会
• 页数：1
• 文件大小：200k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

多态反应(包括自旋禁阻反应和自旋加速反应)一直是理论化学计算中的难点[1],主要问题在于常用的相对论量子化学模型在计算解析导数时存在种种问题。精确二分量(X2C)是近几年发展起来的一种新型相对论量子化学方法,具有简单,准确,高效的特点[2]。目前X2C已经实现了解析的一阶和二阶导数[3],从而为研究相对论效应影响下的化学反应机理(包括多态反应以及重元素参与的反应)提供了可能。然而X2C仍存在不足:对于周期体系会得到发散解;解析Hessian需要求解很多相对论一阶导数矩阵的耦合项,对于中等以上的体系极其耗时。为解决上述问题,需要基于"用原子合成分子"的思想[4],开发下一代X2C及其解析导数的程序。
For multi-state reactions(including spin-forbidden and spin-acceleration reactions) [1], there have been no effective methods and programs to elucidate their mechanisms because of some difficulties in the analytic derivative calculations of relativistic methods.The recently developed exact two-component(X2C) relativistic method is simple, accurate, and fast [2], and its analytic derivatives [3] make it possible to calculate relativistic chemical reactions(including multi-state reactions and heavy atom containing reactions).However, X2C still has some disadvantages: 1) it becomes divergent in the case of periodic boundary conditions; and 2) a lot of coupling terms of the relativistic first-order derivative matrices make the calculation of Hessian very expensive.To solve the problems, the next version of X2C and its analytic derivatives should be developed and programmed based on the idea of "from atoms to molecule" [4].

引文

[1]Harvey,J.N.WIREs Comput.Mol.Sci.2014,4,1.
    [2]Liu W.;Peng,D.J.Chem.Phys.2006,125,044102.
    [3]Cremer,D.;Zou,W.;Filatov,M.WIREs Comput.Mol.Sci.2014,4,436.
    [4]Peng,D.;Liu,W.;Xiao,Y.;Cheng,L.J.Chem.Phys.2007,127,104106.