Estados excitados del núcleo y espectros de absorción de rayos X a partir de la teoría de construcción diagramática algebraica multireferencia (MR-ADC)

Informamos sobre el desarrollo y la evaluación de la teoría de construcción diagramática algebraica multireferencia (MR-ADC) para las simulaciones de estados excitados del núcleo y espectros de absorción de rayos X (XAS). Nuestro trabajo presenta una implementación que incorpora la separación núcleo-valencia en las aproximaciones MR-ADC de segundo orden estrictas y extendidas (MR-ADC(2) y MR-ADC(2)-X), proporcionando acceso eficiente a estados excitados de alta energía sin incluir orbitales de capa interna en el espacio activo. Los resultados de referencia en un conjunto de moléculas pequeñas indican que, en geometrías de equilibrio, la precisión de MR-ADC es similar a la de la teoría ADC de referencia única cuando los efectos de correlación estática no son importantes. En este caso, MR-ADC(2)-X se comporta de manera similar a los métodos de clúster acoplado de referencia única y multireferencia al reproducir los espaciamientos de picos experimentales de XAS. Demostramos el potencial de MR-ADC para sistemas químicos con estructura electrónica multiconfiguracional al calcular el espectro XAS del borde K de la molécula de ozono con un carácter multireferencia en su estado electrónico fundamental y la curva de disociación del nitrógeno molecular excitado del núcleo. Para el ozono, los resultados de MR-ADC concuerdan bien con los datos de estudios experimentales y anteriores sobre XAS de ozono, en contraste con los resultados de métodos de referencia única, que subestiman las energías y las intensidades relativas de los picos. Los métodos MR-ADC también predicen la forma correcta de la curva de energía potencial del nitrógeno excitado del núcleo, y están en buena concordancia con cálculos precisos utilizando enfoques de renormalización de similitud impulsada. Estos hallazgos sugieren que MR-ADC(2) y MR-ADC(2)-X son métodos prometedores para las simulaciones de XAS de sistemas multireferencia y allanan el camino para su implementación informática eficiente y aplicaciones.