A-VCI: a flexible method to efficiently compute vibrational spectra - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Accéder directement au contenu
Rapport (Rapport De Recherche) Année : 2017

A-VCI: a flexible method to efficiently compute vibrational spectra

A-VCI: une méthode flexible pour calculer rapidement des spectres vibrationnels

Résumé

The Adaptive Vibrational Configuration Interaction (A-VCI) algorithm has been introduced as a new method to efficiently reduce the dimension of the set of basis functions used in a Vibrational Configuration Interaction (VCI) process. It is based on the construction of nested basis for the discretization of the Hamiltonian operator according to a theoretical criterion that ensures the convergence of the method. The purpose of this paper is to study the properties and outline the performance details of the main steps of the algorithm. New parameters have been incorporated to increase flexibility, and their influence have been thoroughly investigated. The robustness and reliability of the method are demonstrated for the computation of the vibrational spectrum up to $3000$ cm$^{-1}$ of a widely studied $6$-atom molecule (acetonitrile). Our results are compared to the most accurate up to date computation, and we also give a new reference calculation for future work on this system. The algorithm has also been applied to a more challenging $7$-atom molecule (ethylene oxide). The computed spectrum up to $3200$ cm$^{-1}$ is the most accurate computation that exists today on such a system.
L'algorithme adaptatif d'interaction de configuration vibrationnelle (A-VCI) a été introduit comme une nouvelle méthode pour réduire efficacement la dimension de l'ensemble des fonctions de base utilisées dans un processus d'interaction de configuration vibrationnelle (VCI). Il est basé sur la construction de bases emboîtées pour la discrétisation de l'opérateur Hamiltonien selon un critère théorique qui assure la convergence de la méthode. Cet article présente les propriétés de la méthode et décrit les détails des principales étapes de l'algorithme. De nouveaux paramètres sont introduits pour accroître les potentialités de la méthode et leurs influences sont étudiées. La robustesse et la fiabilité de la méthode sont démontrées pour le calcul du spectre vibrationnel jusqu'à $ 3000 $ cm $ ^ {- 1} $ d'une molécule à 6 atomes (acétonitrile). Nos résultats sont comparés au calcul le plus précis à jour, et nous donnons également un nouveau calcul de référence pour les travaux futurs sur ce système. L'algorithme a également été appliqué à un système plus difficile l'oxyde d'éthylène qui comporte 7 atomes. Le spectre calculé jusqu'à $ 3200 $ cm $^{- 1} $ est le calcul le plus précis qui existe aujourd'hui sur un tel système.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-01485877 , version 1 (09-03-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01485877 , version 1

Citer

Isabelle Baraille, Didier Bégué, Olivier Coulaud, Vincent Le Bris, Marc Odunlami. A-VCI: a flexible method to efficiently compute vibrational spectra. [Research Report] RR-9043, Inria. 2017, pp.35. ⟨hal-01485877⟩
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