Development and application of explicitly-correlated coupled-cluster methods for nonlinear optical properties and excited states

非线性光学性质和激发态显式相关耦合簇方法的开发和应用

• 批准号: 5412179
• 负责人: Professor Dr. Christof Hättig
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Theoretische Chemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5412179?language=en
• 关键词: Development; application; explicitly; correlated; coupled

Today, coupled-cluster response theory is an established method for the calculation (from first principles) of electronically excited states and linear and nonlinear optical properties. For frequency-dependent (magneto-)optical properties, coupledcluster response models are the only generally applicable methods that yield an accuracy of a few percent for manyelectron systems. However, a serious drawback of coupledcluster calculations is the slow convergence of the accuracy of the calculated properties with respect to the one-electron basis set. Large basis sets are therefore needed. Fortunately, the convergence can be improved considerably by combining the coupled-cluster (CC) theory with the R12 Ansatz to obtain explicitly-correlated CC-R12 methods. It is the goal of the present project to develop and implement an explicitlycorrelated CC-R12 response theory, which will open ways to compute frequency-dependent first and second hyperpolarizabilities and other magneto-optical properties for molecules much larger than those that could be studied before (since basis sets can be kept small with the R12 Ansatz) and with much higher accuracy (close to experimental). Coupled-Cluster-Antworttheorie ist heute eine etablierte first-principles-Methode zur Berechnung von elektronisch angeregten Zuständen und linearen und nichtlinearen optischen Eigenschaften. Für frequenzabhängige (magneto-)optische Eigenschaften sind Coupled-Cluster-Antwortmodelle die einzigen allgemein anwendbaren Methoden mit denen für Mehrelektronensysteme eine Genauigkeit von wenigen Prozent Fehlern erreicht werden kann. Ein gravierender Nachteil von Coupled-ClusterRechnungen ist jedoch die langsame Konvergenz der für die berechneten Eigenschaften erreichten Genauigkeit mit dem Einelektronen-Basissatz. Deshalb werden sehr große Basissätze benötigt. Glücklicherweise kann diese Konvergenz erheblich verbessert werden, wenn die Coupled-Cluster-Theorie mit dem R12-Ansatz zu explizit korrelierten CC-R12-Methoden kombiniert wird. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Implementierung einer explizit korrelierten CC-R12-Antworttheorie, um frequenzabhängige erste und zweite Hyperpolarisierbarkeiten und andere magneto-optische Eigenschaften von deutlich größeren Molekülen (da mit dem R12-Ansatz kleiner Basissätze verwenden werden können) und mit sehr viel besserer Genauigkeit berechnen zu können, als dies bislang möglich ist.

今天，耦合簇响应理论是一种建立的方法（从第一性原理）计算电子激发态和线性和非线性光学性质。对于频率相关的（磁-）光学特性，耦合簇响应模型是唯一普遍适用的方法，对许多电子系统产生几个百分点的精度。然而，耦合簇计算的一个严重缺点是计算性质的精度相对于单电子基集的收敛速度很慢。因此需要大的基集。幸运的是，通过将耦合簇（CC）理论与R12 Ansatz结合得到显式相关的CC-R12方法，可以大大提高收敛性。本项目的目标是开发和实现明确相关的CC-R12响应理论，这将打开计算频率相关的第一和第二超极化率和其他磁光性质的方法，这些分子比以前可以研究的大得多（因为基集可以用R12 Ansatz保持小），并且具有更高的精度（接近实验）。耦合聚簇-反值理论-建立第一性原理的方法-电子学和光学特征的线性和夜间线性。f<s:1> r frequenzabhängige（磁-）光学特征特性分析与耦合簇-反wotmodelle die einzigen allgemein and wendbaren Methoden mit denen f<e:1> r Mehrelektronensysteme Genauigkeit von wenigen Prozent fehln erreicht werden kann。耦合簇技术在重力作用下的研究与应用；在耦合簇技术上的研究与应用；在耦合簇技术上的研究与应用；Deshalb werden sehr große Basissätze benötigt。摘要/ abstract gliclicherweise kann diese Konvergenz erheblich verbessert werden， wenn - die -耦合簇理论（耦合簇理论）（R12-Ansatz）。Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung and Implementierung einer explizizkkorrelierten lc - r12 - antwortheorie， um frequenzabhängige erste und zweite Hyperpolarisierbarkeiten and andere磁光特征schaften von deutlich größeren molek<e:1> （da mit dem R12-Ansatz kleiner Basissätze verwenden werden können）和mitsehr viel besserer Genauigkeit berechnen zu können， als dies bislang möglich ist。