Papers
Topics
Authors
Recent
Detailed Answer
Quick Answer
Concise responses based on abstracts only
Detailed Answer
Well-researched responses based on abstracts and relevant paper content.
Custom Instructions Pro
Preferences or requirements that you'd like Emergent Mind to consider when generating responses
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash 58 tok/s
Gemini 2.5 Pro 52 tok/s Pro
GPT-5 Medium 12 tok/s Pro
GPT-5 High 17 tok/s Pro
GPT-4o 95 tok/s Pro
Kimi K2 179 tok/s Pro
GPT OSS 120B 463 tok/s Pro
Claude Sonnet 4 38 tok/s Pro
2000 character limit reached

Toward Reliable Dipole Moments without Single Excitations: The Role of Orbital Rotations and Dynamical Correlation (2404.06385v1)

Published 9 Apr 2024 in physics.chem-ph and quant-ph

Abstract: The dipole moment is a crucial molecular property linked to a molecular system's bond polarity and overall electronic structure. To that end, the electronic dipole moment, which results from the electron density of a system, is often used to assess the accuracy and reliability of new electronic structure methods. This work analyses electronic dipole moments computed with the pair coupled cluster doubles (pCCD) ansatz and its linearized coupled cluster (pCCD-LCC) corrections using the canonical Hartree--Fock and pCCD-optimized (localized) orbital bases. The accuracy of pCCD-based dipole moments is assessed against experimental and CCSD(T) reference values using relaxed and unrelaxed density matrices and different basis set sizes. Our test set comprises molecules of various bonding patterns and electronic structures, exposing pCCD-based methods to a wide range of electron correlation effects. Additionally, we investigate the performance of pCCD-in-DFT dipole moments of some model complexes. Finally, our work indicates the importance of orbital relaxation in the pCCD model and shows the limitations of the linearized couple cluster corrections in predicting electronic dipole moments of multiple-bonded systems. Most importantly, pCCD with a linearized CCD correction can reproduce the dipole moment surfaces in singly-bonded molecules, which are comparable to the multi-reference ones.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (48)
  1. B. Honig and A. Nicholls, Science 268, 1144 (1995).
  2. H. D. Cohen and C. Roothaan, J. Chem. Phys. 43, S34 (1965).
  3. M. Yoshimine and A. McLean, Int. J. Quantum Chem. 1, 313 (1967).
  4. S. Green, J. Chem. Phys. 54, 827 (1971).
  5. D. B. Boyd, J. Am. Chem. Soc. 94, 64 (1972).
  6. A. L. Hickey and C. N. Rowley, J. Phys. Chem. A 118, 3678 (2014).
  7. J. Noga and M. Urban, Theor. Chem. Acc. 73, 291 (1988).
  8. G. Maroulis, J. Chem. Phys. 108, 5432 (1998).
  9. G. Maroulis and A. J. Thakkar, J. Chem. Phys. 88, 7623 (1988a).
  10. G. Maroulis and A. J. Thakkar, J. Chem. Phys. 89, 6558 (1988b).
  11. G. Maroulis and D. M. Bishop, Chem. Phys. 96, 409 (1985).
  12. G. Maroulis, Chem. Phys. Lett. 199, 250 (1992).
  13. G. Maroulis, J. Chem. Phys. 94, 1182 (1991).
  14. G. Maroulis, J. Mol. Struct. THEOCHEM 633, 177 (2003).
  15. G. Gidofalvi and D. A. Mazziotti, J. Chem. Phys. 125 (2006).
  16. G. Gidofalvi and D. A. Mazziotti, J. Chem. Phys. 126 (2007).
  17. D. A. Mazziotti, Phys. Rev. A 81, 062515 (2010).
  18. T. Korona and B. Jeziorski, J. Chem. Phys. 125 (2006).
  19. D. Kats, J. Chem. Phys. 141 (2014).
  20. H.-J. Werner, Mol. Phys. 44, 111 (1981).
  21. F. Schautz and H.-J. Flad, J. Chem. Phys. 110, 11700 (1999).
  22. P. Tecmer and K. Boguslawski, Phys. Chem. Chem. Phys. 24, 23026 (2022).
  23. K. Boguslawski, J. Chem. Phys. 145, 234105 (2016).
  24. K. Boguslawski, J. Chem. Phys. 147, 139901 (2017).
  25. K. Boguslawski, Chem. Commun. 57, 12277 (2021).
  26. K. Boguslawski, J. Chem. Theory Comput. 15, 18 (2019).
  27. K. Boguslawski and P. Tecmer, J. Chem. Theory Comput. 13, 5966 (2017).
  28. P. A. Limacher, J. Chem. Theory Comput. 11, 3629 (2015).
  29. G. Peinel, Mol. Phys. 29, 641 (1975).
  30. M. Piris, Int. J. Quantum Chem. 113, 620 (2013).
  31. M. Piris, J. Chem. Phys. 141, 044107 (2014).
  32. K. Pernal, Comput. Theory Chem. 1003, 127 (2013).
  33. U. Bozkaya and C. D. Sherrill, J. Chem. Phys. 139, 054104 (2013).
  34. W. Meyer and P. Rosmus, J. Chem. Phys. 63, 2356 (1975).
  35. H.-J. Werner and W. Meyer, Mol. Phys. 31, 855 (1976).
  36. H.-J. Werner and P. Rosmus, J. Chem. Phys. 73, 2319 (1980).
  37. K. Boguslawski and P. W. Ayers, J. Chem. Theory Comput. 11, 5252 (2015).
  38. A. S. P. Gomes and C. R. Jacob, Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C 108, 222 (2012).
  39. A. Haskopoulos and G. Maroulis, J. Phys. Chem. A 114, 8730 (2010).
  40. U. Bozkaya, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 11362 (2016).
  41. T. Dunning Jr., J. Chem. Phys. 90, 1007 (1989).
  42. K. A. Peterson and T. H. D. Jr., J. Chem. Phys. 117, 10548 (2002).
  43. J. G. Hill and K. A. Perterson, J. Chem. Phys. 147, 244106 (2017).
  44. J. Pipek and P. G. Mezey, J. Chem. Phys. 90, 4916 (1989).
  45. E. van Lenthe and E. J. Baerends, J. Comput. Chem. 24, 1142 (2003).
  46. A. Lembarki and H. Chermette, Phys. Rev. A 50, 5328 (1994).
  47. H.-J. Werner, P. J. Knowles, et al., “Molpro, version 2020.2.1, a package of ab initio programs,”  (2020), see http://www.molpro.net (accessed April 9, 2024).
  48. P. K. Samanta and A. Köhn, J. Chem. Phys. 149, 064101 (2018).

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Summarize Now
List To Do Tasks Checklist Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

User Circle Single Streamline Icon: https://streamlinehq.com Sign Up
Lightbulb On Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Generate Now
X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Tweets