Can $GW$ Handle Multireference Systems?
作者
Abdallah Ammar, Antoine Marie, Mauricio Rodríguez-Mayorga, Hugh G. A. Burton, Pierre-François Loos
摘要
$GW$ 近似是格林函数微扰理论中的一种方法，由于其对气泡图（bubble diagrams）进行无穷求和，在弱关联体系中表现尤为出色。然而，$GW$ 方法在具有强电子关联特征的多参考（multireference）分子体系中的表现仍然相对未被充分探索。
本研究通过考察四种典型场景，系统探究了 $GW$ 方法处理闭壳层单重态基态多参考体系的能力：
- 强关联化学反应示例：分析铍原子插入氢分子形成 BeH₂ 过程中的势能曲线；
- 电子分离能与附着能计算：对一系列在平衡几何构型下具有不同程度多参考特征的分子（LiF、BeO、BN、C₂、B₂ 和 O₃）进行计算；
- 自旋阻挫体系：研究具有显著自旋阻挫的三角形排列 H₆ 团簇；
- 单键断裂示例：研究 HF 分子的解离曲线。
研究结果表明，$GW$ 方法在强关联体系中的表现高度依赖于自洽水平、初始猜测的选择以及 Hartree-Fock 层面自旋对称性破缺的存在与否，呈现出细致的图景。
主题/分类
- 主要分类：化学物理（physics.chem-ph）
- 交叉分类：材料科学（cond-mat.mtrl-sci）、强关联电子（cond-mat.str-el）、核理论（nucl-th）
其他信息
- 提交日期：2024年1月8日
- 篇幅：11页，4图
- 期刊参考：J. Chem. Phys. 160, 114101 (2024)
- DOI: 10.1063/5.0196561