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Título: Conjuntos de bases gaussianas segmentados para todos os elétrons para os elementos de Cs até Rn e de Th até Lr.
Autor(es): Martins, Lucas Sousa Carvalho
Orientador: Jorge, Francisco Elias
Palavras-chave: Bases Gaussianas
Lantanídeos
Actinídeos
Moléculas
Átomos
Data do documento: 6-Fev-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: MARTINS, Lucas Sousa Carvalho. Conjuntos de bases gaussianas segmentados para todos os elétrons para os elementos de Cs até Rn e de Th até Lr. 2017. 121 f. Tese (Doutorado em Física) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas, Vitória, 2017.
Resumo: Conjunto de bases Gaussianas contraído para todos os elétrons de qualidade tripla zeta de valência mais funções de polarização (TZP) para os elementos Cs, Ba, La e de Hf até Rn foi apresentado. Conjunto de bases Douglas-Kroll-Hess (DKH) para os elementos da quinta fila também foi reportado. Recontraímos os conjuntos de bases original TZP, i.e., os valores dos coeficientes de contração foram reotimizados usando o Hamiltoniano DKH de segunda ordem. Por adição de funções difusas (simetrias s, p, d, f e g), que foram otimizadas para os estados fundamentais dos ânions, um conjunto de bases TZP aumentado foi construído. Usando o funcional de três parâmetros de Becke (troca) e de Lee, Yang e Parr (correlação) (B3LYP), o desempenho do conjunto de bases TZP foi avaliado via predição de energia de ionização atômica bem como constantes espectroscópicas de alguns compostos. Conjuntos de bases para todos os elétrons de contração segmentada de qualidade dupla zeta de valência mais funções de polarização (DZP) para os elementos de Ce até Lu também foram gerados para serem usados com os Hamiltonianos não relativístico e DKH. Ao nível B3LYP, as energias de ionização atômicas, os comprimentos de ligação de equilíbrio, e as energias de atomização DZP-DKH dos trifluoretos de lantanídeos foram calculadas e comparadas com dados teóricos de referência e experimentais reportados na literatura. Finalmente, para os actinídeos, dois conjuntos de bases para todos os elétrons de contração segmentada DZP foram desenvolvidos. Um deles deve ser usado com o Hamiltoniano não relativístico, enquanto o outro com o Hamiltoniano DKH. Para os tricloretos de actinídeos, parâmetros geométricos, cargas atômicas dos actinídeos e populações para os orbitais de valência dos actinídeos foram calculados usando o funcional B3LYP em conjunção com o conjunto de bases DZP-DKH. Para UCl3 e UF3, energias de dissociação também foram reportadas. Comparação com valores teóricos de referência e experimentais encontrados na literatura foi realizada. Verifica-se que o desempenho dos conjuntos de bases relativísticos compactos gerados neste trabalho são regulares, eficientes e confiáveis. Eles são extremamente úteis em cálculos de propriedades moleculares que necessitam de considerar explicitamente os elétrons do caroço.
All-electron contracted Gaussian basis set of triple zeta valence quality plus polarization functions (TZP) for the elements Cs, Ba, La, and from Hf to Rn is presented. Douglas-Kroll-Hess (DKH) basis set for fifth-row elements is also reported. We have recontracted the original TZP basis set, i.e., the values of the contraction coefficients are re-optimized using the second-order DKH Hamiltonian. By addition of diffuse functions (s, p, d, f, and g symmetries), which are optimized for the anion ground states, an augmented TZP basis set is constructed. Using the Becke 3-parameter (exchange) and the Lee, Yang and Parr (correlation) functional (B3LYP), the performance of the TZP-DKH basis set is assessed for predicting atomic ionization energy as well as spectroscopy constants of some compounds. Segmented all-electron basis sets of valence double zeta quality plus polarization functions (DZP) for the elements from Ce to Lu are also generated to be used with the non-relativistic and DKH Hamiltonians. At the B3LYP level, the DZP-DKH atomic ionization energies and equilibrium bond lengths and atomization energies of the lanthanide trifluorides are evaluated and compared with benchmark theoretical and experimental data reported in the literature. Finally, for the actinides, two segmented all-electron basis sets of valence double zeta quality plus polarization functions (DZP) are developed. One of them must be used along with the non-relativistic Hamiltonian, whereas the other with the DKH one. For the actinide trichlorides, geometric parameters, atomic charges of the actinides, and populations for the actinide valence orbitals are calculated using the B3LYP functional in conjunction with the DZP-DKH basis set. For UCl3 and UF3, dissociation energies are also reported.Comparison with benchmark theoretical and experimental values found in the literature is carried out. It is verified that the performance of the relativistic compact size basis sets generated in this work are regular, efficient, and reliable. They will be extremely helpful on molecular property calculations that need explicitly to consider the core electrons.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7379
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