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Para el cálculo de las propiedades del caso se aplican dos
clases de métodos: métodos acoplados y métodos
perturbacionales.
Los
primeros se caracterizan por incluir específicamente en el
Hamiltoniano los efectos del campo externo aplicado sobre la energía
del sistema, los segundos aplican la teoría convencional de las
perturbaciones[i].
Nos focalizaremos en los métodos acoplados. Entre ellos se
distinguen a su vez un par de variaciones.
Uno
de ellos es el método de campo finito (FFC).
Por este método se hacen varios cálculos SCF de la energía con la
molécula bajo la acción de diferentes valores de campo eléctrico
externo fijo. Para contemplar la existencia de tal campo externo se
debe considerar un Hamiltoniano en que se agreguen las nuevas
interacciones. Esto es se complementa la Ecuación
I-1 como
Ecuación
II-2
donde
H es el Hamiltoniano dado
por Ecuación
I-1, con el primer término adicionado correspondiendo a la
energía de interacción del campo F
uniforme con los electrones y el segundo a la del mismo F
con los núcleos, recorriendo i
los electrones y a a los núcleos[ii].
Con
las energías así obtenidas se hace un ajuste por mínimos
cuadrados de la Ecuación
II-1, esto es se minimiza la expresión:
Ecuación
II-3
Donde
El son los valores de energía calculados para
diferentes valores de campo Fl
por método SCF, y E(Fl
) es explícitamente el polinomio descrito por la Ecuación
II-1 en donde sólo se substituyen las componentes de F
por los valores de las componentes del Fl
del caso. El índice l
recorre todas las aplicaciones de F
necesarias para obtener las incógnitas por mínimos
cuadrados, esto es l va 1
a 120 el número de coeficientes incógnitas del polinomio del caso
(3 mi,
9 aij,
27 bijk,
81 gijkl).
El
mínimo de c2
se produce cuando sus derivadas
respecto de cada uno de los coeficientes incógnitas se anulan. Esto
conduce a un sistema cuadrado de ecuaciones que es resuelto por el
sistema de eliminación de Gauss-Jordan[iii].
Otro método es el método de las ecuaciones
acopladas-perturbadas de Hartree-Fock (CPHF) que obtiene analíticamente el valor de los coeficientes incógnitas
a través de la obtenciones de expresiones derivadas para ellos.
Notemos
que a partir de la Ecuación
II-1, por simple derivación respecto a las componentes del
campo F y evaluación de tales derivadas para F nulo se obtienen
expresiones para los coeficientes buscados[iv]:
Ecuación
II-4
Resulta
entonces que tomando la Ecuación
I-9, que da una expresión de la energía molecular, y combinándola
con la Ecuación
I-22 que da la expresión para la energía electrónica es
posible obtener la siguiente expresión de la energía molecular
[i]
D. Kanis, M. Ranis, y T. Marks, Chemical Review, Vol. 94, No. 1,
p.209, 1994.
[ii]
D. Kanis, M. Ranis, y T. Marks, Chemical Review, Vol. 94,
No. 1, p.204, 1994. Presenta un
planteamiento equivalente al dado en el presente trabajo.
[iii]
E. Perrin, P.N. Prasad, P. Moungenot, y M. Dupuis, Journal of
Chemical Physics Vol. 91, No. 8, p.4729, 15/10/1989.
[iv]
D. Kanis, M. Ranis, y T. Marks, Chemical Review, Vol. 94, No. 1,
p.204, 1994.
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