konfiguraatiointeraktiot

Konfiguraatiointeraktiot ovat kvanttikemiallinen menetelmä, jonka avulla molekyylin elektronin aallotila kuvaillaan lineaarisena yhdistelmänä Slater-determinantteja eli konfiguraatioita. Aineksena on referenssideterminantti, usein Hartree–Fock -ratkaisu, sekä sen viritykset, jotka syntyvät elektroneiden siirtämisestä poispäin referenssistä. Tällä tavalla muodostuvaa käsitejoukkoa käytetään ratkaisemaan elektronin vuorovaikutuksia ja parantamaan energiaratkaisuja.

Wavefunctionin muodostaminen tapahtuu niin, että se on summaa useista determinantteista, joilla kullakin on siihen liittyvä kerroin (coefficent). Determiantit syntyvät erilaisten viritysten kautta: yksittäisistä virityksistä (single excitations), kaksoisista virityksistä (double excitations) ja niin edelleen. Yleisimmät konfiguraatiointeraktiot ja niiden vaativuus ovat CIS (singlet ja triplet), CID (double excitations), CISD (single- ja double-viritykset) sekä CISDT, CISDTQ ja niin edelleen. Täydellinen konfiguraatio-interaktio (FCI) sisältää kaikki mahdolliset viritykset saman basis-setin sisällä ja antaa tarkan ratkaisun kyseiselle basisille.

Konfiguraatiointeraktioiden etuna on kyky kuvata sekä dynaaminen että epäjatkuva (non-dynamic) elektronivuorovaikutus paremmin kuin pelkkä Hartree–Fock. Tämän vuoksi ne soveltuvat sekä perustilojen että viritystilojen energioiden ja ominaisuuksien laskentaan. Haasteena on kuitenkin laskennallinen kustannus, joka kasvaa nopeasti valitusta basis-setistä ja valitusta viritysvaiheesta. Lisäksi pelkät rajoitetut CI-menetelmät eivät ole koko- tai laajenemistarkkoja (size-extensive), joten suuremmissa järjestelmissä käytetään usein muita menetelmiä, kuten multireferenssi-CI tai yhdistelmiä CI:n kanssa (esim. MRCI, CASSCF).