Von gekoppelten Clustern inspirierte geminale Wellenfunktionen

Elektronenpaare haben eine illustre Geschichte in der Chemie, von mächtigen Konzepten bis hin zum Verständnis von struktureller Stabilität und reaktiven Veränderungen sowie dem Versprechen, als Bausteine für quantitative Beschreibungen der elektronischen Struktur komplexer Moleküle und Materialien zu dienen. Traditionell haben jedoch Zwei-Elektronen-Wellenfunktionen (Geminale) nicht die Popularität und weit verbreitete Anwendung genossen wie die standardmäßigen Einzelteilchenmethoden. Dies hat sich kürzlich geändert, mit einem erneuten Interesse an der Entwicklung von geminalen Wellenfunktionen als Alternative zur Beschreibung stark korrelierter Phänomene. Daher besteht die Notwendigkeit, geminale Methoden zu finden, die genau, rechnerisch handhabbar sind und keine erheblichen Eingaben vom Nutzer (insbesondere durch umständliche und oft problematische Orbitaloptimierungsschritte) erfordern. Hier schlagen wir neue Familien von geminalen Wellenfunktionen vor, die vom Ansatz der paarkopplenden Cluster-Doubles inspiriert sind. Wir präsentieren eine neue Hierarchie von Zwei-Elektronen-Wellenfunktionen, die die Idee des Referenzorbitals auf andere Geminale erweitert. Darüber hinaus zeigen wir, wie man einzelpartikelartige Anregungen in dieses Framework integrieren kann, ohne das Quasiteilchenbild zu verlassen. Wir untersuchen die Rolle der Auferlegung von Senioritätsbeschränkungen auf diese Wellenfunktionen und benchmarken diese neuen Methoden an Modell-Systemen mit starker Korrelation.