Base (chimie quantique) - Définition

Bases d'ondes planes

En plus des bases localisées, des bases d'ondes planes peuvent aussi être utilisées dans les simulations de chimie quantique. De manière typique, un nombre fini de fonctions d'ondes planes sont utilisées, en deçà d'une énergie de coupure spécifique qui est choisie pour un calcul spécifique. Ces bases sont très utilisées dans des calculs impliquant des conditions périodiques aux limites. Certaines intégrales et opérations sont plus faciles à coder et à réaliser avec des fonctions de base d'ondes planes, plutôt qu'avec leurs contreparties localisées. En pratique, les bases d'ondes planes sont parfois utilisées en combinaison avec des pseudo-potentiels de cœur, les ondes n'étant alors utilisées que pour décrire la densité de charge de valence. Ceci car les électrons de cœur tendent à être concentrés très près du noyau atomique, ce qui implique de grandes fonctions d'ondes et de gradients de densité abruptes près du noyau qui ne sont pas facilement décrites par une base d'ondes planes sauf à utiliser une énergie de coupure très élevée (et donc de longueurs d'ondes très faibles). La méthode de combinaison d'une base d'ondes planes avec un pseudo-potentiel de cœur est parfois abrégé en calcul PSPW. De plus, comme toutes les fonctions d'une base sont orthogonales, les bases d'ondes planes ne produisent pas d'erreur de superposition de base. Cependant, elles sont moins adaptées aux calculs en phases gazeuses, en raison des espaces vides.