Complete multi-configuration self-consistent field theory

Abstract

The two-configuration self-consistent field formalism previously presented in this Journal is extended and the CMC SCF LCAO MO (complete multi-configuration self-consistent field LCAO MO) technique is presented. The single Slater determinant for a 2n electron system is replaced by a combination of determinants built from two sets of MO's, one containingn orbitals; the second, (ω —n) orbitals. All the possible double excitations from the (n) set to the (ω —n) set are considered. The orbitals as well as the linear combination of determinants are simultaneously optimized making use of the self-consistent field technique.

Résumé

On expose la méthode du champ self-consistant pour un ensemble complet de plusieurs configurations, dans l'approximation LCAO-MO (CMC SCF LCAO MO). Le déterminant de Slater pour un système de 2n électrons est remplacé par une combinaison de déterminants construits a partir de deux ensembles d'orbitales moléculaires, l'un contenant (n) orbitales et l'autre (ω-n) orbitales. On considère toutes les doubles excitations possibles, de l'ensemble (n) à l'ensemble (ω-n). La technique du champ self-consistant permet d'optimiser simultanément les orbitales ainsi que les coefficients dans la combinaison linéaire de determinants. La méthode CMC SCF tient plainement compte de la corrélation associée à chaque paire d'électrons et fait intervenir toutes les interactions paire-paire. L'optimisation simultanée des orbitales des deux ensembles (n) et (ω-n) garantit une convergence rapide.

Zusammenfassung

Es wird die Methode des „self-consistent field” für eine Gesamtheit mehrerer Konfigurationen in der LCAO-Näherung entwickelt. Ein 2n-Elektronensystem wird nicht mehr durch eine einzige Slaterdeterminante, sondern durch eine Kombination von Determinanten beschrieben, die aus zwei Sätzen von Molekülfunktionen mitn bzw. (ω —n) Orbitalen aufgebaut werden. Alle möglichen zweifachen Anregungen vom (n) zum (ω —n) Satz werden berücksichtigt. Mit Hilfe der SCF-Teehnik werden sowohl die Orbitale als auch die Kombination der Determinanten gleichzeitig optimiert.