Papers
Topics
Authors
Recent
Search
2000 character limit reached

Relativistic coupled cluster with completely renormalized and perturbative triples corrections

Published 20 Apr 2024 in physics.chem-ph | (2404.13231v2)

Abstract: We have implemented noniterative triples corrections to the energy from coupled-cluster with single and double excitations (CCSD) within the 1-electron exact two-component (1eX2C) relativistic framework. The effectiveness of both the CCSD(T) and the completely renormalized (CR) CC(2,3) approaches are demonstrated by performing all-electron computations of the potential energy curves and spectroscopic constants of copper, silver, and gold dimers in their ground electronic states. Spin-orbit coupling effects captured via the 1eX2C framework are shown to be crucial for recovering the correct shape of the potential energy curves, and the correlation effects due to triples in these systems changes the dissociation energies by about 0.1--0.2 eV or about 4--7\%. We also demonstrate that relativistic effects and basis set size and contraction scheme are significantly more important in Au$_2$ than in Ag$_2$ or Cu$_2$.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (104)
  1. F. Coester, Nucl. Phys. 7, 421 (1958).
  2. J. Čížek, J. Chem. Phys. 45, 4256 (1966).
  3. J. Čížek, Advances in Chemical Physics 14, 35 (1969).
  4. J. Čížek and J. Paldus, Int. J. Quantum Chem. 5, 359 (1971).
  5. K. A. Brueckner, Phys. Rev. 100, 36 (1955).
  6. J. Goldstone, Proc. R. Soc. Lond. A 239, 267 (1957).
  7. J. Hubbard, Proc. R. Soc. Lond. A 240, 539 (1957).
  8. N. M. Hugenholtz, Physica 23, 481 (1957).
  9. G. D. Purvis and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 76, 1910 (1982).
  10. J. M. Cullen and M. C. Zerner, J. Chem. Phys. 77, 4088 (1982).
  11. J. Noga and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 86, 7041 (1987), 89, 3401 (1988) [Erratum].
  12. G. E. Scuseria and H. F. Schaefer, Chem. Phys. Lett. 152, 382 (1988).
  13. N. Oliphant and L. Adamowicz, J. Chem. Phys. 95, 6645 (1991).
  14. S. A. Kucharski and R. J. Bartlett, Theor. Chem. Acc. 80, 387 (1991).
  15. S. A. Kucharski and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 97, 4282 (1992).
  16. P. Piecuch and L. Adamowicz, J. Chem. Phys. 100, 5792 (1994).
  17. R. J. Bartlett and M. Musiał, Rev. Mod. Phys. 79, 291 (2007).
  18. J. Noga, R. J. Bartlett, and M. Urban, Chemical Physics Letters 134, 126 (1987).
  19. O. Christiansen, H. Koch, and P. Jørgensen, J. Chem. Phys. 103, 7429 (1995).
  20. P. Piecuch, S. A. Kucharski, and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 110, 6103 (1999).
  21. P. Piecuch, Mol. Phys. 108, 2987 (2010).
  22. A. G. Taube and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 128, 044110 (2008a).
  23. A. G. Taube and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 128, 044111 (2008b).
  24. P. Piecuch and M. Włoch, J. Chem. Phys. 123, 224105 (2005).
  25. M. Włoch, J. R. Gour, and P. Piecuch, J. Phys. Chem. A 111, 11359 (2007).
  26. P. Piecuch, J. R. Gour, and M. Włoch, Int. J. Quantum Chem. 108, 2128 (2008).
  27. J. Shen and P. Piecuch, Chem. Phys. 401, 180 (2012a).
  28. J. Shen and P. Piecuch, J. Chem. Phys. 136, 144104 (2012b).
  29. J. Shen and P. Piecuch, J. Chem. Theory Comput. 8, 4968 (2012c).
  30. M. Lesiuk, J. Chem. Theory Comput. 16, 453 (2020).
  31. M. Lesiuk, J. Chem. Theory Comput. 17, 7632 (2021).
  32. P. Piecuch, J. R. Gour, and M. Włoch, Int. J. Quantum Chem. 109, 3268 (2009).
  33. K. Emrich, Nucl. Phys. A 351, 379 (1981).
  34. J. F. Stanton and R. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 98, 7029 (1993).
  35. K. G. Dyall, J. Chem. Phys. 106, 9618 (1997).
  36. K. G. Dyall, J. Chem. Phys. 109, 4201 (1998).
  37. K. G. Dyall and T. Enevoldsen, J. Chem. Phys. 111, 10000 (1999).
  38. K. G. Dyall, J. Chem. Phys. 115, 9136 (2001).
  39. M. Filatov and D. Cremer, Chem. Phys. Lett. 351, 259 (2002).
  40. W. Kutzelnigg and W. Liu, J. Chem. Phys. 123, 241102 (2005).
  41. W. Liu and D. Peng, J. Chem. Phys. 125, 044102 (2006).
  42. M. Iliaš and T. Saue, J. Chem. Phys. 126, 064102 (2007).
  43. W. Liu and D. Peng, J. Chem. Phys. 131, 031104 (2009).
  44. W. Liu, Mol. Phys. 108, 1679 (2010).
  45. Z. Li, Y. Xiao, and W. Liu, J. Chem. Phys. 137, 154114 (2012).
  46. J. Liu and L. Cheng, WIREs Comput. Mol. Sci. 11, e1536 (2021).
  47. K. Faegri Jr, Theor. Chem. Acc. 105, 252 (2001).
  48. H. Tatewaki, T. Koga, and Y. Mochizuki, Chem. Phys. Lett. 375, 399 (2003).
  49. H. Tatewaki and Y. Mochizuki, Theor. Chem. Acc. 109, 40 (2003).
  50. E. F. Gusmão and R. L. A. Haiduke, J. Comput. Chem. 43, 1901 (2022).
  51. G. E. Brown, D. G. Ravenhall, and R. E. Peierls, Proc. R. Soc. Lond. A 208, 552 (1997).
  52. M. H. Mittleman, Phys. Rev. A 4, 893 (1971).
  53. J. Sucher, Phys. Rev. A 22, 348 (1980).
  54. G. Hardekopf and J. Sucher, Phys. Rev. A 30, 703 (1984).
  55. B. A. Hess, Phys. Rev. A 33, 3742 (1986).
  56. J. Liu and L. Cheng, J. Chem. Phys. 148, 144108 (2018).
  57. A. Asthana, J. Liu, and L. Cheng, J. Chem. Phys. 150, 074102 (2019).
  58. J. Schnabel, L. Cheng, and A. Köhn, J. Chem. Phys. 155, 124101 (2021).
  59. H. Sekino and R. J. Bartlett, Int. J. Quantum Chem. 38, 241 (1990).
  60. E. Ilyabaev and U. Kaldor, J. Chem. Phys. 97, 8455 (1992).
  61. E. Ilyabaev and U. Kaldor, Phys. Rev. A 47, 137 (1993).
  62. E. Eliav, U. Kaldor, and Y. Ishikawa, Phys. Rev. A 49, 1724 (1994).
  63. L. Visscher, T. J. Lee, and K. G. Dyall, J. Chem. Phys. 105, 8769 (1996).
  64. E. Eliav and U. Kaldor, Chem. Phys. Lett. 248, 405 (1996).
  65. E. Eliav, U. Kaldor, and B. A. Hess, J. Chem. Phys. 108, 3409 (1998).
  66. L. Visscher, E. Eliav, and U. Kaldor, J. Chem. Phys. 115, 9720 (2001).
  67. T. Fleig, L. K. Sørensen, and J. Olsen, Theor. Chem. Acc. 118, 347–356 (2007).
  68. U. Kaldor and B. A. Hess, Chem. Phys. Lett. 230, 1 (1994).
  69. B. A. Hess and U. Kaldor, J. Chem. Phys. 112, 1809 (2000).
  70. H. S. Nataraj, M. Kállay, and L. Visscher, J. Chem. Phys. 133, 234109 (2010).
  71. M. Pelissier, J. Chem. Phys. 75, 775 (1981).
  72. M. Witko and H.-O. Beckmann, Mol. Phys. , 945 (1982).
  73. E. A. Rohlfing and J. J. Valentini, J. Chem. Phys. 84, 6560 (1986).
  74. M. D. Morse, Chem. Rev. 86, 1049 (1986).
  75. R. H. Page and C. S. Gudeman, J. Chem. Phys. 94, 39 (1991).
  76. R. Ram, C. Jarman, and P. Bernath, J. Mol. Spectrosc. 156, 468 (1992).
  77. F. Wang and W. Liu, Chem. Phys. 311, 63 (2005).
  78. B. Kleman and S. Lindkvist, Ark. Fys. 9, 385 (1955).
  79. D. Pesić and B. Vujisić, J. Mol. Spectrosc. 146, 516 (1991).
  80. H. Zhang and K. Balasubramanian, J. Chem. Phys. 98, 7092 (1993).
  81. R. R. Laher, M. A. Khakoo, and A. Antić-Jovanović, J. Mol. Spectrosc. 248, 111 (2008).
  82. L. L. Ames and R. F. Barrow, Trans. Faraday Soc. 63, 39 (1967).
  83. B. Simard and P. A. Hackett, J. Mol. Spectrosc. 142, 310 (1990).
  84. W. C. Ermler, Y. S. Lee, and K. S. Pitzer, J. Chem. Phys. 70, 293 (1979).
  85. J. Ho, K. M. Ervin, and W. C. Lineberger, J. Chem. Phys. 93, 6987 (1990).
  86. K. K. Das and K. Balasubramanian, J. Mol. Spectrosc. 140, 280 (1990).
  87. R. Wesendrup, J. K. Laerdahl, and P. Schwerdtfeger, J. Chem. Phys. 110, 9457 (1999).
  88. R. Wesendrup, T. Hunt, and P. Schwerdtfeger, J. Chem. Phys. 112, 9356 (2000).
  89. K. G. Dyall and K. Fægri, Jr., Introduction to Relativistic Quantum Chemistry (Oxford University Press, 2007).
  90. M. Reiher and A. Wolf, Relativistic Quantum Chemistry, 2nd ed. (Wiley-VCH, 2015).
  91. W. Liu, Handbook of Relativistic Quantum Chemistry (Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2017).
  92. J. C. Boettger, Phys. Rev. B 62, 7809 (2000).
  93. P. Piecuch and K. Kowalski, in Computational Chemistry: Reviews of Current Trends, Vol. 5, edited by J. Leszczynski (World Scientific, Singapore, 2000) pp. 1–104.
  94. K. Kowalski and P. Piecuch, J. Chem. Phys. 113, 18 (2000a).
  95. K. Kowalski and P. Piecuch, J. Chem. Phys. 113, 5644 (2000b).
  96. K. Kowalski and P. Piecuch, J. Chem. Phys. 122, 074107 (2005).
  97. P.-D. Fan, K. Kowalski, and P. Piecuch, Mol. Phys. 103, 2191 (2005).
  98. K. G. Dyall, Theor Chem Acc 131, 1217 (2012).
  99. K. G. Dyall, “Dyall dz, tz, and qz basis sets for relativistic electronic structure calculations,”  (2023).
  100. P. Pollak and F. Weigend, J. Chem. Theory Comput. 13, 3696 (2017).
  101. D. Feller, J. Comput. Chem. 17, 1571 (1996).
  102. N. C. Rubin and A. E. DePrince III, Mol. Phys. 119, e1954709 (2021).
  103. J. A. Calvin and E. F. Valeev, “Tiledarray: A general-purpose scalable block-sparse tensor framework,” .
  104. M. K. Armbruster, W. Klopper, and F. Weigend, Phys. Chem. Chem. Phys. 8, 4862 (2006).

Summary

No one has generated a summary of this paper yet.

Sign Up to Summarize

Paper to Video (Beta)

No one has generated a video about this paper yet.

Sign Up to Generate All Videos Subscribe on YouTube

Whiteboard

No one has generated a whiteboard explanation for this paper yet.

Sign Up to Generate

Open Problems

We haven't generated a list of open problems mentioned in this paper yet.

Generate Now

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Generate Now

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

Sign Up

Tweets

Sign up for free to view the 1 tweet with 17 likes about this paper.

Sign Up for Free