Third-Order Incremental Dual-Basis Set Zero-Buffer Approach: An Accurate and Efficient Way To Obtain CCSD and CCSD(T) Energies.
Third-Order Incremental Dual-Basis Set Zero-Buffer Approach: An Accurate and Efficient Way To Obtain CCSD and CCSD(T) Energies.
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三阶增量双基集零缓冲方法：一种准确有效的获取 CCSD 和 CCSD(T) 能量的方法
DOI：
10.1021/ct400284d
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发表时间：
2013
影响因子：
5.5
通讯作者：
M. Dolg
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Dolg
一种为大型系统获取准确 CCSD 和 CCSD(T) 能量的有效方法，即三阶增量双基集零缓冲方法 (inc3-db-B0)，已经开发和测试。该方法将强大的增量方案与双基集方法相结合，并结合新提出的K均值聚类（KM）方法和零缓冲（B0）近似，可以有效地获得非常准确的绝对和相对能量。我们测试了 10 个不同化学性质的系统，即分子间相互作用，包括氢键、色散相互作用和卤素键；分子内重排反应；脂肪族和共轭烃链；三个紧凑的共价分子；和一个水簇。结果表明，相对能量的误差<1.94 kJ/mol（或0.46 kcal/mol），绝对能量<0.0026 hartree。通过并行化，我们的方法可以应用于具有高质量基组（例如 cc-pVDZ 或 cc-pVTZ）的超过 30 个原子和超过 100 个相关电子的分子，与传统实现相比，节省计算成本超过 10-20 倍。还分析了 inc3-db-B0 方法成功的物理原因。
An efficient way to obtain accurate CCSD and CCSD(T) energies for large systems, i.e., the third-order incremental dual-basis set zero-buffer approach (inc3-db-B0), has been developed and tested. This approach combines the powerful incremental scheme with the dual-basis set method, and along with the new proposedK-means clustering (KM) method and zero-buffer (B0) approximation, can obtain very accurate absolute and relative energies efficiently. We tested the approach for 10 systems of different chemical nature, i.e., intermolecular interactions including hydrogen bonding, dispersion interaction, and halogen bonding; an intramolecular rearrangement reaction; aliphatic and conjugated hydrocarbon chains; three compact covalent molecules; and a water cluster. The results show that the errors for relative energies are <1.94 kJ/mol (or 0.46 kcal/mol), for absolute energies of <0.0026 hartree. By parallelization, our approach can be applied to molecules of more than 30 atoms and more than 100 correlated electrons with high-quality basis set such as cc-pVDZ or cc-pVTZ, saving computational cost by a factor of more than 10–20, compared to traditional implementation. The physical reasons of the success of the inc3-db-B0 approach are also analyzed.
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