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Título: Estudo sobre a aplicação do método Monte Carlo Simulated Annealing ao processo de geração de Bases Gaussianas Atômicas.
Autor(es): Reis, Thiago Mello dos
Orientador: Canal Neto, Antônio
Palavras-chave: Monte Carlo
Bases Gaussianas
Física Atômica e Molecular
Data do documento: 12-Mar-2012
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Citação: REIS, Thiago Mello dos. Estudo sobre a aplicação do método Monte Carlo simulated annealing ao processo de geração de bases gaussianas atômicas. 2012. 82 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas, Vitória, 2012.
Resumo: O método Monte Carlo Simulated Annealing foi usado na geração de bases gaussianas adaptadas para os átomos de Li, C, O, Na, Si, S, K, Fe, Ge e Se no estado fundamental. Esse conjunto de átomos foi escolhido para representar, em média, os átomos do 2º, 3º e 4º períodos da tabela periódica e um estudo sobre esquemas de resfriamento foi realizado. Inicialmente, o método Coordenada Geradora Hartree-Fock Melhorado foi aplicado para gerar bases adaptadas usadas como ponto de partida para geração de novas bases gaussianas. Posteriormente, o Monte Carlo Simulated Annealing junto com o princípio variacional, aplicados à função de onda HF, foram usados para obtenção de bases gaussianas totalmente otimizadas. O mesmo procedimento foi realizado utilizando-se esquemas de resfriamento adaptativo e não adaptativo, e todas as bases atômicas foram geradas 20 vezes. Uma análise da conabilidade dos resultados e comparações entre os esquemas de resfriamento estudados e dos resultados produzidos através de outros procedimentos de geração de bases foram feitas. Vericamos que o esquema de resfriamento adaptativo estudado produziu resultados mais acurados de energia total HF para os seis átomos com maior número atômico, dentre os analisados. O esquema não adaptativo se mostrou mais acurado para os quatro átomos com menor número atômico. Nossos resultados mostraram que os dois esquemas tem precisão semelhante no cálculo das energias totais HF atômicas, e que o esquema não adaptativo é, em média, mais eciente. Estudos mais detalhados são necessários para mostrar se o método proposto neste trabalho é indicado para geração de bases atômicas adequadas para uso em cálculos moleculares.
The Monte Carlo Simulated Annealing Method was used to generate adapted Gaussian basis sets to the Li, C, O, Na, Si, S, K, Fe, Ge, and Se atoms in the ground state. This atom set was chosen to represent, on average, atoms of the 2◦ , 3◦ and 4◦ periods of the periodic table, and a study on cooling schedules was performed. The Improved Generator Coordinate Hartree-Fock method was initially used to generate adapted basis sets which were used as a starting point for generating new Gaussian basis sets. Subsequently, the Monte Carlo Simulated Annealing Method with variational principle, applied to the Hartree-Fock wave function, were used to obtain the fully optimized Gaussian basis sets. The same procedure was realized using adaptive and non-adaptive cooling schedules, and all atomic basis were generated 20 times. A reliability analysis of the results and comparisons between the studied cooling schedules and results produced by other procedures of basis generation was performed. We found that the adaptive cooling schedule produced more accurate results in the calculation of total HF energy for the six atoms in our sample with greater atomic number. The non-adaptive schedule produced more accurate results in the calculations of total HF energy for the rst four atoms in our sample. Our results has showed that both cooling schedules has approximately the same precision in the calculation of the atomic total HF energy and the non-adaptive schedule is, on average, more e cient. More detailed researches are necessary in order to verify if the method which we propose at this work is appropriate to generate atomic basis able to be used in molecular calculations.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7429
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