ИСТИНА

Дан критический анализ наиболее распространённых приближённых методов моделирования электронной структуры и свойств материалов: PAW, DFT и более широко - концепции ab initio - и на ряде примеров, показана их неприменимость (физическая абсурдность получающихся результатов) к описанию целевых объектов: соединений переходных элементов и лантаноидов. Показано, что использование групповых функций МакВини и техники проекционных операторов Лёвдина (подробности в [1]) позволяет последовательно и формально инкорпорировать имеющуюся в наличии физическую и химическую информацию об электронной структуре системы, что приводит к предложенной ранее «новой концепции полуэмпиризма» [2], а именно построению полуэмпирических схем, в которых вид волновой функции задан наблюдаемыми элементами электронной структуры (хромофорами) характерными для классов систем, на описание которых нацелен метод. В рамках описанного общего подхода нами был реализован метод эффективного гамильтониана кристаллического поля, ориентированный на описание расщеплений d-оболочек комплексов переходных элементов [3], впоследствии дополненный расчётами перенормировки электрон-электронного взаимодействия [4] и расширенный на расчёт эффективных магнитных взаимодействий в полиядерных комплексах [5] (нынешний статус метода см. в [6]). В отличие от «неорганических» соединений и материалов, электронная структура «органических» молекул и кристаллов характеризуется наличием наблюдаемых — т.е. имеющих устойчивые, переносимые от одной молекулы или материала к другому, геометрические и энергетические параметры — связей. Это наблюдение позволило нам построить расчётный метод [7], в котором волновая функция молекулы или кристалла задана как произведение связевых функций, что позволяет добиться линейной масштабируемости необходимых вычислительных ресурсов при увеличении размера системы. Распространение данного подхода на ковалентные кристаллы позволило получить полную аналитическую теорию 4-хкоординационных аллотропов углерода [8,9], а его применение к системам водородных связей позволило построить аналитическую теорию фазовой диаграммы льда [10]. Предложения по дальнейшему использованию данного подхода для построения методов расчёта электронной структуры даны в [11]. Литература [1] A.L. Tchougréeff. Hybrid Methods of Molecular Modeling. -- Monograph, 346 p., Springer (2008). [2] A.L. Tchougréeff. J. Struct. Chem. 48 (2007) S39-S62 [in Russian]. [3] A.V. Soudackov, A.L. Tchougréeff, I.A. Misurkin.in Electron-Electron Correlation Effects in Low-Dimensional Conductors and Superconductors. A.A. Ovchinnikov and I.I. Ukrainskii Eds. Research Reports in Physics. Springer-Verlag, Berlin et al. 1991, p. 106. ; A.V. Soudackov, A.L. Tchougréeff, I.A. Misurkin. Theor. Chim. Acta 83 (1992) 389. [4] A.L. Tchougréeff, R. Dronskowski. Int. J. Quant. Chem. 109 (2009) 2606. [5] A.L. Tchougréeff, R. Dronskowski. J. Phys. Chem. A 117 (2013) 7980. [6] A.L. Tchougréeff, A.V. Soudackov, J. van Leusen, P. Kögerler, K.-D. Becker, R. Dronskowski. Int. J. Quant. Chem. 116 (2016) 282. [7] А.М. Токмачёв, А.Л. Чугреев. Ж. Физ. Химии. 73 (1999) 347; A.M. Tokmachev, A.L. Tchougréeff. J. Comp. Chem. 22 (2001) 752; A.M. Tokmachev, A.L. Tchougréeff. J. Phys. Chem. A 109 (2005) 7613 [8] I.V. Popov, A.L. Görne, A.L. Tchougréeff, R. Dronskowski. Phys. Chem. Chem. Phys., 21 (2019) 10961. [9] I.V. Popov, V.V. Slavin, A.L. Tchougréeff, R. Dronskowski. Phys. Chem. Chem. Phys., 21 (2019) 18138. [10] A.L. Tchougréeff. Theor. Chem. Acc. 137 (2018) 138. [11] A.L. Tchougréeff. Lect. Notes Comp. Sci., 11622 (2019) 639.