Kritische Punkte und Struktur der Potentialhyperfläche des Ozonmoleküls im Full-CI Limit berechnet mit Quantum Monte-Carlo
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Insgesamt konnten alle Ziele bis auf die geplanten Referenzrechnungen in großen Basissätzen für das Ozonmolekül erreicht werden. Es konnte jedoch hierfür, basierend auf der Weiterentwicklung der FCIQMC Methode, die Grundlage für hochgenaue Rechnungen erarbeitet werden. Die Entwicklungen im Rahmen des geförderten Projekts ermöglichten erstmalig Kräfte auf die Atomkerne in einem stark korreliertem System mit der FCIQMC Methode zu berechnen. Anhand der Dissoziation des N2 Moleküls wurden potentielle weitere Anwendungen z. B. für molekulare Geometrieoptimierungen demonstriert. Ferner konnte durch die Verwendung mehrerer verketteter ab initio Rechnungen die Basissatzkonvergenz durch störungstheoretische F12 Korrekturen der Korrelationsenergie signifikant verbessert werden, was für hochgenaue FCIQMC Rechnungen größerer Systeme von entscheidender Bedeutung ist. Im Übrigen konnte Expertise im Bereich stochastischer Methoden in der Elektronenstrukturtheorie, sowohl für die Methodenentwicklung als auch in der Anwendung erworben werden, welche derzeit am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung vertieft und auf Festkörper weiterentwickelt wird. Basierend auf den durchgeführten Arbeiten sind mittelfristig weitere Entwicklungen und Anwendungen für stark korrelierte Systeme geplant.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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J. Chem. Phys., 138, 224103 (2013), “Interpolation of multi-sheeted multi-dimensional potential-energy surfaces via a linear optimization procedure”
D. Opalka and W. Domcke
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High Performance Computing in Science and Engineering, Bay. Akademie der Wissenschaften, Garching (2014): “Computational electronic spectroscopy of aqueous hydroxide”
D. Opalka
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J. Chem. Phys., 141, 034501 (2014), “The ionization potential of aqueous hydroxide computed using many-body perturbation theory”
D. Opalka, T. A. Pham, M. Sprik and G. Galli
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J. Chem. Theory Comput., 10, 2465-2470 (2014), “Solute-Solvent Charge-Transfer Excitations and Optical Absorption of Hydrated Hydroxide from Time- Dependent Density-Functional Theory”
D. Opalka and M. Sprik
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J. Phys. Chem. A., 118, 11962-11970 (2014), “The (E + A) × (e + a) Jahn-Teller and Pseudo-Jahn- Teller Hamiltonian Including Spin-Orbit Coupling for Trigonal Systems”
S. Bhattacharyya, D. Opalka, L. V. Poluyanov and W. Domcke
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(2015), “Analytic nuclear forces and direct molecular properties from full configuration interaction quantum Monte Carlo”. The Journal of Chemical Physics 143, 054108 (2015)
R. Thomas, D. Opalka, C. Overy, P. J. Knowles, A. Alavi and G. Booth
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(2015), “Electronic energy levels and band alignment for aqueous phenol and phenolate from first principles”. J. Phys. Chem. B, 2015, 119 (30), pp 9651–9660
D. Opalka, T. A. Pham, M. Sprik and G. Galli
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Combust. Flame, 162, 486-495 (2015), “Solid-liquid transitions in homogenous ovalene, hexabenzocoronene and circumcoronene clusters: A molecular dynamics study”
D. Chen, J. Akroyd, S. Mosbach, D. Opalka and M. Kraft
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J. Phys.: Conf. Ser., 428, 012015 (2013), “Jahn-Teller theory beyond the standard model”
S. Bhattacharyya, D. Opalka, L. V. Poluyanov and W. Domcke
