Study of Diradicals By Explicitly Correlated Multireference Coupled Cluster Methods

Abstract

Název práce: Studium diradikálů multireferenčními metodami spřažených klastrů Autor: Matej Švaňa Katedra: Katedra fyzikální a makromolekulární chemie Vedoucí diplomové práce: Mgr. Jiří Pittner, Dr. rer. nat., Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského Abstrakt: Tematem diplomové práce je studium isomerizace cyklopropánu přes trimetylénový/propylidénový diradikál pomocí jednak konvenční a jed- nak multireferenční metody vázaných klastrů. Hlavním cílem bylo srovnat konvergenci získaných energií s velikostí použité báze pro konvenční a explic- itně korelované MRCC výpočty. Podle očekávání výsledky ukázaly, že explic- itní korelace vede k výraznému zlepšení konvergence (cca o jedno kardinální číslo), což umožňuje výrazné úspory výpočetního času. Navíc výpočty po- mocí MkCCSD(T)-F12/QZ a BWCCSD(T)-F12/QZ metod patří mezi ty ne- jsofistikovanejší, jaké kdy byli na výpočet relativní energií cyklopropánu a trimetylénu/propylidénu použity. Klíčová slova: explicitně korelované, spřažené klastry, multireferenční, isomerizace cyclopropánu, trimetylén, propylidén 1

Title: Study of Diradicals by Explicitly Correlated Multireference Coupled Cluster Methods Author: Matej Švaňa Department: Department of Physical and Macromelecular Chemistry Supervisor: Mgr. Jiří Pittner, Dr. rer. nat., J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry Abstract: Total energies of cyclopropane, trimethylene, and propylidene were calculated with conventional post-HF CCSD(T), BWCCSD(T), MkCCSD(T) methods and their explicitly correlated alternatives. Main aims of the the- sis were to compare the basis set convergence of total energies and relative energies between cyclopropane and trimethylene/propylidene, both at the conventional and the explicitly correlated levels. It was shown that use of explicit correlation accelerates the convergence of the total energy by one or- der of basis set quality, resulting in considerable savings in computational times. Also, the MkCCSD(T)-F12/QZ and the BWCCSD(T)-F12/QZ calcula- tions belong to the most sophisticated approaches employed for estimation of the relative energies of cyclopropane and trimethylene/propylidene to date. Keywords: explicitly correlated, coupled cluster, multi-reference, cyclopropane isomerisation, trimethylene, propylidene 1