英文原题:A cross-entropy corrected hybrid multiconfiguration pair-density functional theory for complex molecular systems
基于Kohn-Sham框架的杂化密度泛函方法,如B3LYP和PBE0,因其优于Hartree-Fock平均场及二阶微扰(MP2)的计算精度表现,已经在诸多领域取得了广泛的应用,但是其对强关联或自相互作用效应显著的体系往往表现欠佳。过去十年间,多组态电子对密度泛函方法(MC-PDFT)的提出与发展虽然很好地处理了这两个问题,但是其计算精度却普遍未能达到同等级二阶微扰方法(CASPT2)的水平,原因在于MC-PDFT及其线性杂化方法没有平等地处理静态与动态相关能。在本工作中,我们提出利用交叉熵来近似描述体系波函数部分的相关能,用与KS-B3LYP相同的方案来杂化MC-PDFT方法,所得的新方法因多了一个交叉熵参数得名为tB4LYP方法。大量的基准测试计算表明,tB4LYP方法在对键解离能、离子化能、电子亲合能、异构化能等的计算精度达到或优于花费更高的CASPT2方法。其中,在对于极具挑战性的Cr2分子的基态解离曲线与低振动能级的描述上,更是取得了显著优于CASPT2的结果。最后,我们希望tB4LYP能被广泛应用于强关联或自相互作用效应显著体系的研究工作当中,成为不同于KS框架的一个有效的替代方法。
Nat. Commun.16, 235 (2025)
DOI: doi.org/10.1038/s41467-024-55524-z