Basis sets of valence double and quadruple zeta qualities and the Douglas-Kroll-Hess (DKH) approximation are used to estimate the impact of an all-electron basis set and scalar relativistic effects on the structure, stability, and electronic properties of small neutral copper clusters (Cun, n ≤ 8). At the Becke three-parameter for exchange and Perdew-Wang 91 for correlation (B3PW91) non-relativistic and relativistic levels of theory, the bond length, binding energy, ionization potential, electron affinity, chemical potential, chemical hardness, and electrophilicity index are calculated. The results show that the agreement with experiment improves significantly when the DKH Hamiltonian combined with an all-electron relativistic basis set is used. Polarizabilities and hyperpolarizability are also reported. At the B3PW91 level, all-electron basis sets are shown to be more reliable than effective core potential valence basis sets in the determination of the second hyperpolarizability of copper clusters.

Uma sequência hierárquica de conjuntos de bases de contração segmentada para todos os elétrons de qualidades dupla, tripla e quádrupla zeta de valência mais funções de polarização aumentadas com funções difusas para os átomos de H a Ar foi desenvolvida. Um estudo sistemático dos conjuntos de bases necessários para obter valores confiáveis e precisos de polarizabilidades de dipolo estáticas de aglomerados de lítio e sódio (n = 2, 4, 6 e 8) em suas geometrias de equilíbrio é reportado. Três métodos foram examinados: Hartree-Fock (HF), teoria de perturbação de Mfller-Plesset de segunda ordem (MP2) e teoria do funcional da densidade (DFT). Por cálculos diretos ou por ajuste de valores calculados diretamente através de um esquema de extrapolação, os limites dos conjuntos de bases completos HF, MP2 e DFT foram estimados. Dados teóricos e experimentais relatados previamente na literatura são comparados.

A hierarchical sequence of all-electron segmented contracted basis sets of double, triple and quadruple zeta valence qualities plus polarization functions augmented with diffuse functions for the atoms from H to Ar was constructed. A systematic study of basis sets required to obtain reliable and accurate values of static dipole polarizabilities of lithium and sodium clusters (n = 2, 4, 6 and 8) at their optimized equilibrium geometries is reported. Three methods are examined: Hartree-Fock (HF), second-order Mfller-Plesset perturbation theory (MP2), and density functional theory (DFT). By direct calculations or by fitting the directly calculated values through one extrapolation scheme, estimates of the HF, MP2 and DFT complete basis set limits were obtained. Comparison with experimental and theoretical data reported previously in the literature is done.

Investiga-se a convergência de conjuntos de bases em direção ao limite numérico da energia Hartree-Fock (HF) total para as seqüências hierárquicas dos conjuntos de bases XZP e ccpVXZ. Para as duas hierarquias, melhoramentos significativos são obtidos com cada incremento em X. Para estimar o limite do conjunto de base completo, uma forma exponencial foi usada. Entre as várias aproximações consideradas aqui, uma extrapolação exponencial de três parâmetros aplicada aos resultados TZP, QZP e 5ZP deu os limites do conjunto de bases mais precisos. Em adição, energias HF dos orbitais moleculares ocupados mais altos de algumas moléculas diatômicas foram calculadas com o conjunto 5ZP e comparadas com as correspondentes obtidas com o conjunto cc-pV5Z e com um método numérico HF.

Basis set convergence towards the numerical limit of the total Hartree-Fock (HF) energy is investigated for the hierarchical sequences of the XZP and cc-pVXZ basis sets. For both hierarchies, solid improvements are obtained with each increment in X. To estimate the complete basis set limit, an exponential form was used. Among the various approaches considered here, a three-parameter exponential extrapolation applied to the TZP, QZP, and 5ZP results yields the most accurate basis set limits. In addition, 5ZP highest occupied molecular orbital HF energies of some diatomic molecules are evaluated and compared with the corresponding ones obtained with the cc-pV5Z and numerical HF results.

Utiliza-se o método coordenada geradora Hartree-Fock para gerar bases Gaussianas adaptadas para os átomos de Li (Z=3) até Xe (Z=54). Neste método, integram-se as equações de Griffin-Hill-Wheeler-Hartree-Fock através da técnica de discretização integral. Comparam-se as funções de ondas geradas neste trabalho com as funções de ondas Roothaan-Hartree-Fock de Clementi e Roetti (1974) e com outros conjuntos de bases relatados na literatura. Para os átomos estudados aqui, os erros em nossas energias totais relativos aos limites numéricos Hartree-Fock são sempre menores que 7,426 milihartree.

The generator coordinate Hartree-Fock method is used to generate adapted Gaussian basis sets for the atoms from Li (Z=3) through Xe (Z=54). In this method the Griffin-Hill-Wheeler-Hartree-Fock equations are integrated through the integral discretization technique. The wave functions generated in this work are compared with the widely used Roothaan-Hartree-Fock wave functions of Clementi and Roetti (1974), and with other basis sets reported in the literature. For all atoms studied, the errors in our total energy values relatively to the numerical Hartree-Fock limits are always less than 7.426 mhartree.