báziskészlet

A báziskészlet, vagy basis set, a kvantumkémiai számításokban használt függvényeinek gyűjteménye, amelyet a molekuláris orbitálok leírására használnak. Célja, hogy az elektronok hullámfüggvényét egy véges, számítható készlettel közelítse a elektrongravitáció Wigner– von Neumann elmélete szerint. A báziskészlet a lineáris kombinációk elvén alapul: a molekuláris orbitálok valószínűségi sűrűsége úgy jön létre, hogy a kiindulási atommagok közelében található kis algebrák függvényeit összekombináljuk.

A legtöbb szilárd báziskészlet Gauss-függvényeket (GTO-k) használ, amelyek számítási szempontból gyorsabbak, mint az eredetileg Slater-függvények (STO-k). A készletek lehetnek:

- minimális (például STO-néhány vagy a régen használt STO-nG),

- felosztott értékű (split-valence, pl. 3-21G, 6-31G),

- polarization (magasabb angular momentumú függvények, például 6-31G(d) vagy 6-31G(d,p)),

- diffúz funkciók (aug-cc-pVDZ, aug-cc-pVTZ), amelyek kimosódott elektronoszlopokra is figyelnek.

A báziskészlet meghatározza az elvégzendő számítás pontosságát és költségét; nagyobb, részletesebb készletek jobban leírják a kémiai kötések és elektron-izolációkat, ugyanakkor több számítási erőforrást igényelnek. Gyakran a módszertől (Hartree–Fock, DFT vagy post-Hartree–Fock) és a kívánt pontosságtól függően választják ki. Bizonyos esetekben a báziskészlet-töfésről BSSE (basis set superposition error) és az extrapoláció a teljes báziskészlethez (CBS limit) korrekciókkal élnek.

Összefoglalva, a báziskészlet kulcsfontosságú tényező a kvantumkémiai számításokban, amely meghatározza az elektronokra vett közelítések minőségét és a vele járó számítási költséget.