Pseudopotentiaalien käyttö polkuintegraali-Monte Carlo -simuloinneissa

Abstract

Tässä työssä testataan laskennallista mallia, jolla on tarkoitus vähentää polkuintegraali-Monte Carlo -menetelmän (PIMC) vaatimia laskentaresursseja. Käytetyssä mallissa atomien sisäelektronit korvataan effektiivisellä pseudopotentiaalifunktiolla ja ainoastaan valenssielektronit “osallistuvat” simulointiin. Parhaassa tapauksessa, eli radonatomin kohdalla elektronien määrä saadaan laskettua 86:sta kahdeksaan. Mallia testataan laskemalla jaksojen 2–6 pääryhmien alkuaineiden atomien elektroniset energiat ja vertaamalla niitä korkean tason ab initio -laskujen tuloksiin. Lisäksi näille kaikille atomeille lasketaan myös ionisaatioenergiat joita verrataan kokeellisiin tuloksiin. Lopuksi optimoidaan vielä joidenkin kaksiatomisten molekyylien rakenne ja lasketaan dissosiaatioenergia, joita jälleen verrataan ab initio -laskujen tuloksiin. Vastaavuus on pääasiassa hyvä, mikä antaa lupauksia mallin hyödyllisyydestä ja avaa mahdollisuuksia jatkotutkimukselle.