In the relativistic SCF calculations using basis set expansions for the molecules and atomic spinors, the basis set must satisfy the special relation between the large and the small component of spinor. The large size of the basis set required in the relativistic SCF calculations becomes one of the major sources of computational difficulties.
A method of obtaining basis set of practical size which variationally safe is devised and tested for highly positive uranium ions. The present method is based upon the fitting of numerical atomic spinors obtained by numerical Dirac-Fock calculations, using Slater type functions. The quality of basis set obtained by this method has been investigated for various types of large and small component basis sets in an effort to find the optimum strategy.
The properties of the relativistic virtual orbitals are investigated by testing whether the Koopman's theorem is a reasonable approximation for ionization potentials in the relativistic SCF calculations as in the nonrelativistic case.
In order to demonstrate the reproduction of the nonrelativistic limit in the relativistic SCF calculations for nonhydride diatoms, relativistic calculations for CO molecule are performed, and the results are quite encouraging.
상대성 효과를 고려한 원자와 분자의 Energy 준위 계산 : 올바른 Basis set 의 선택방법과 상대론적 계산에서의 Koopman's Theorem, 정확한 비상대론적 계산 결과의 회복
상대성 효과를 고려하는 SCF 계산에서는 Spinor 의 Large Component 와 Small Component 사이의 특별한 관계를 올바르게 표현하지 않으면 변분법적인 방법 (Variation Method) 에서도 실제값보다 더 낮은 에너지를 얻게 된다.
다전자계의 계산에서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법에 대하여 연구하였다. 또한 믿을 수 있는 결과를 주면서도 경제적인 Basis set 을 구하는 방법을 개발하였다.
이러한 계산에서 구해지는 Virtual Orbital 의 성질을 Koopman's Theorem 을 기준으로 조사하였다.
Non-hydride 이원자 분자인 CO 분자에 대하여 상대성 효과를 포함하는 완전한 SCF 계산을 하였으며, 상대론적인 계산 방법에서 빛의 속도를 무한대에 가까운 값으로 하면 비상대론적인 결과와 동일한 결과가 나타남을 보였다.
