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4.4 反校正与基组重叠误差

这些输入和起始模型为未执行的教学示例。原创配图为示意图,不是计算结果。使用前请验证版本相关语法、授权数据、数值收敛及科学模型。

4.4.1 模型、单位与来源记录

保持基组、赝势文件与程序版本可追溯。网格控制使用 Ry;常见能量与力输出使用 hartree 和 hartree/bohr。以各输出标题所示单位为准。

共享输入、约定与证据

原创示意图:反校正与基组重叠误差。不声称已有数值计算结果。
原创示意图:反校正与基组重叠误差。不声称已有数值计算结果。

4.4.2 未执行输入与明确修改片段

按照下方说明确认每个片段的母计算与替换位置;片段不自动构成独立输入。保留空行与文件来源要求。

4.4.2.1 输入块 1

&KIND Oghost
  ELEMENT O
  BASIS_SET DZVP-MOLOPT-GTH
  GHOST T
&END KIND
&KIND Hghost
  ELEMENT H
  BASIS_SET DZVP-MOLOPT-GTH
  GHOST T
&END KIND

4.4.3 实作研究

参见上方输入块 1。

直觉。 原子中心基组中,二聚体的一个片段可借用另一片段的基函数,而普通孤立单体没有这些函数,导致能量比较不平衡。反校正通过幽灵中心保留伙伴基函数,但去掉其核与电子,使片段在完整二聚体基组中计算。它修正基组不平衡,不能修复泛函缺陷。

输入及步骤。 从案例 15 选固定二聚体,在相同盒子、几何及完整轨道基组下计算 AB、带 B 幽灵中心的 A、带 A 幽灵中心的 B。在 COORD 使用 Oghost、Hghost 标签,并加入上方 GHOST T 的 KIND,幽灵种类不配置真实核势,真实片段保留原 KIND。检查电子数:采用本例 GTH 的中性水片段即使有六个基组中心,仍只有八个价电子。先锁定片段原子编号,计算全二聚体,再分别幽灵化两侧,保持片段电荷与自旋正确,构造 Eint,CP=EAB^AB−EA^AB−EB^AB。再计算各自基组中的单体能量,比较未校正结果,并在更大基组和更长距离重复。

解释及重要限制。 幽灵函数增加变分灵活性,可降低片段能;差值反映该几何与基组下的借用,不是全部基组不完备误差。CP 可能改变最低点,所以在未校正优化结构做一次 CP 单点,不等于完成 CP 优化。经验色散应独立且一致处理,避免幽灵中心产生虚假原子对贡献;必要时只对电子部分做 CP,再加一次真实原子的色散相互作用修正。周期固体的片段与幽灵晶格更复杂,不能照搬分子二聚体流程。

练习与图示。 忘记去掉伙伴电子会算成另一个物种,误删其基组又失去校正意义。使用更大基组检查 CP 与未校正曲线是否靠近,不能仅凭基组名称断言收敛。

4.4.4 相关计算

4.4.5 来源与进一步阅读