Rendimiento de las funcionales DFT con el modelo LRESC en el cálculo de apantallamientos magnéticos nucleares

A. F. MALDONADO; J. I. MELO; G. A. AUCAR

La Plata

Congreso; 102° Reunión de la Asociación Física Argentina; 2017

Asocación Física Argentina

El modelo Linear Response Elimination of Small Component (LRESC) proporciona un método económico y preciso para describir los efectos relativistas en propiedades moleculares, tal como el apantallamiento magnético nuclear, lo cual permite el análisis del origen electrónico de los diferentes términos responsables de dichos efectos. En este trabajo investigamos por primera vez el rendimiento del formalismo LREC a nivel DFT. También realizamos el estudio a nivel Hartree-Fock (HF) y de cuatro componentes (4C) para el cálculo de la constante de apantallamiento magnético nuclear del átomo de estaño, σ(Sn), en los sistemas SnX 4 (X = H, F, Cl, Br, I). A las correcciones relativistas dadas por el formalismo LRESC las dividimos, al igual que en trabajos anteriores, en dependientes del core y dependientes del entorno (core- y ligand-dependent). La aplicación del formalismo LRESC a nivel DFT nos da una idea de cuáles son los mecanismos electrónicos responsables de las correcciones relativistas, tomando como referencia los cálculos a nivel 4C-RPA. Las correcciones dependientes del core se reproducen adecuadamente para todas las funcionales DFT estudiadas en este trabajo. Sin embargo, se encuentran grandes diferencias en las correcciones dependientes del entorno. A partir de este resultado analizamos el rendimiento de las funcionales que poseen la misma funcional de correlación electrónica, pero diferente porcentaje de funcional de intercambio HF. Los mejores resultados se obtienen para la funcional BHandHLYP (50 % de  intercambio HF) y la peor para la funcional BLYP (0 %). A medida queel porcentaje HF aumenta en cada funcional, las contribuciones dependientes del entorno se reproducen mejor y los resultados finales DFT-LRESC se aproximan a los obtenidos con HF-LRESC y a nivel 4C. Para el sistema molecular más pesado que estudiamos en este trabajo (SnI 4 ) y la funcional BHandHLYP, los errores provenientes del valor del apantallamiento no relativista (NR) y las correcciones dependientes del entorno están muy cerca de cancelarse mutuamente, dando por resultado final un valor muy próximo al valor relativista.