Configuration interaction singles based on the real-space numerical grid method: Kohn–Sham versus Hartree–Fock orbitals
文献情報
Jaewook Kim, Kwangwoo Hong, Sunghwan Choi, Sang-Yeon Hwang, Woo Youn Kim
We developed a program code of configuration interaction singles (CIS) based on a numerical grid method. We used Kohn–Sham (KS) as well as Hartree–Fock (HF) orbitals as a reference configuration and Lagrange-sinc functions as a basis set. Our calculations show that KS-CIS is more cost-effective and more accurate than HF-CIS. The former is due to the fact that the non-local HF exchange potential greatly reduces the sparsity of the Hamiltonian matrix in grid-based methods. The latter is because the energy gaps between KS occupied and virtual orbitals are already closer to vertical excitation energies and thus KS-CIS needs small corrections, whereas HF results in much larger energy gaps and more diffuse virtual orbitals. KS-CIS using the Lagrange-sinc basis set also shows a better or a similar accuracy to smaller orbital space compared to the standard HF-CIS using Gaussian basis sets. In particular, KS orbitals from an exact exchange potential by the Krieger–Li–Iafrate approximation lead to more accurate excitation energies than those from conventional (semi-) local exchange–correlation potentials.
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掲載誌
Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.












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