高斯函数和斯莱特函数在结果质量上的差异?

计算科学 计算化学 基组
2021-12-01 23:34:59

给定两个计算程序,一个使用高斯基,另一个使用 Slater 基,每种选择的实际差异、优点和缺点是什么?

3个回答

作为一般规则,Slater 基元素更接近实际解决方案,因此需要较少的元素。

高斯基的优点是高斯乘积定理,它允许不同中心的高斯乘积很容易积分。当尝试围绕多个附近的中心收敛时,这可以显着加快速度。

高斯基的优点是可以使用高斯积定理来简化不同中心的两个电子积分。然而,高斯函数 ( ) 不能自然地捕捉波函数的尖端和指数衰减 ( ),因此对于给定的精度,需要更多的高斯函数。eαr2er

Slater 型轨道 (STO)的优点是它们同时捕获尖点和指数衰减,但缺点是难以计算不同中心的两个电子积分(对于原子计算这不是问题,许多原子代码使用 STO)。rneζr

结果的角度来看,对于大多数事情,你使用哪个并不重要 - 基组通常以这样的方式构建和标记,例如,TZVP 基组无论使用 GTO 还是 STO 都会给出可比较的结果。

它们更有可能给出不同结果的情况将是严重依赖于非价区域的属性,例如 NMR 数据,它在很大程度上依赖于原子核处和周围的电子密度(有关这方面的更多信息,您'将要查找费米接触项),以及可能取决于密度的长距离衰减的属性。STO 更准确地模拟核处的密度,假设一个点核(一些程序不这样做 - 例如,高斯默认使用高斯作为核),据我所知,这两种类型的长距离行为都不是完全正确的- STO 衰减太慢,GTO 衰减太快。