Champ multi-configurationnel auto-cohérent
Le champ multi-configurationnel auto-cohérent (Multi-configurational self-consistent field - MCSCF) est une méthode de chimie quantique utilisée pour générer qualitativement des états de référence corrects pour des molécules dans les cas où la méthode de Hartree-Fock et la théorie de la fonctionnelle de la densité ne sont pas pertinentes (comme pour les états fondamentaux moléculaires qui sont dégénérés avec des états excités bas ou dans les situations de rupture de liaisons). Il utilise une combinaison linéaire de fonctions d'état de configuration (CSF) ou des déterminants de configuration afin d'approximer la fonction d'onde électronique exacte d'un atome ou d'une molécule. Dans un calcul MCSCF, l'ensemble des coefficients des CSF ou des déterminants et les fonctions de base dans les orbitales moléculaires sont modifiés afin d'obtenir la fonction d'onde électronique totale avec l'énergie la plus basse possible. Cette méthode peut être considérée comme intermédiaire entre l'interaction de configuration (où les orbitales moléculaires ne sont pas modifiées mais la fonction d'onde étendue) et la méthode de Hartree-Fock (dans laquelle il n'y a qu'un déterminant mais où les orbitales moléculaires varient). Les fonctions d'ondes MCSCF sont parfois utilisées comme états de référence pour une application des théories de interaction de configuration multi-référence (MRCI) ou de perturbations multi-références comme perturbation de l'espace actif complet (CASPT2). Ces méthodes peuvent traiter des situations chimiques extrêmement complexes, et, si la puissance de calcul le permet, peuvent être utilisées pour calculer de manière fiable les états fondamentaux et excités moléculaires si les autres méthodes échouent. Dans le cas de la liaison simple la plus simple, celui de la molécule H2, les orbitales moléculaires peuvent toujours s'écrire en termes de deux fonctions χiA and χiB (qui sont des orbitales atomiques avec des corrections faibles) localisées sur les deux noyaux, où Ni est une constante de normalisation.