The second- and third-order algebraic-diagrammatic construction schemes for the electron propagator for studies of electron attachment processes [EA-ADC(2) and EA-ADC(3)] have been extended to include the complex absorbing potential (CAP) method for the treatment of electronic resonances. Theoretical and conceptual aspects of the new CAP/EA-ADC methodology are studied in detail at the example of the well-known 2Πg resonance of the nitrogen anion N2. The methodology is further applied to π* shape resonances, for which ethylene is considered as a prototype. Furthermore, the first many-body treatment of the π+* and π* resonances of norbornadiene and 1,4-cyclohexadiene is provided, which have served as model systems for the concept of through-space and through-bond interactions for a long time.

1.
M. C.
Boyer
,
N.
Rivas
,
A. A.
Tran
,
C. A.
Verish
, and
C. R.
Arumainayagam
,
Surf. Sci.
652
,
26
(
2016
).
2.
E.
Böhler
,
J.
Warneke
, and
P.
Swiderek
,
Chem. Soc. Rev.
42
,
9219
(
2013
).
3.
E.
Alizadeh
,
T. M.
Orlando
, and
L.
Sanche
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
66
,
379
(
2015
).
4.
I.
Bald
,
R.
Čurík
,
J.
Kopyra
, and
M.
Tarana
, “
Dissociative electron attachment to biomolecules
,” in
Nanoscale Insights into Ion-Beam Cancer Therapy
, edited by
A. V.
Solov’yov
(
Springer International Publishing
,
Cham
,
2017
), pp.
159
207
.
5.
R.
Santra
and
L. S.
Cederbaum
,
Phys. Rep.
368
,
1
(
2002
).
6.
T.-C.
Jagau
,
K. B.
Bravaya
, and
A. I.
Krylov
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
68
,
525
(
2017
).
7.
A. J. F.
Siegert
,
Phys. Rev.
56
,
750
(
1939
).
8.
J. M.
Herbert
, “
The quantum chemistry of loosely-bound electrons
,” in
Reviews in Computational Chemistry
(
John Wiley & Sons, Ltd.
,
2015
), Vol. 28, Chap. 8, pp.
391
517
.
9.
K. D.
Jordan
and
P. D.
Burrow
,
Acc. Chem. Res.
11
,
341
(
1978
).
10.
V.
Balaji
,
L.
Ng
,
K. D.
Jordan
,
M. N.
Paddon-Row
, and
H. K.
Patney
,
J. Am. Chem. Soc.
109
,
6957
(
1987
).
11.
K. D.
Jordan
and
P. D.
Burrow
,
Chem. Rev.
87
,
557
(
1987
).
12.
M.
Allan
and
L.
Andric
,
J. Chem. Phys.
105
,
3559
(
1996
).
13.
U. V.
Riss
and
H.-D.
Meyer
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
26
,
4503
(
1993
).
14.
U. V.
Riss
and
H. D.
Meyer
,
J. Chem. Phys.
105
,
1409
(
1996
).
15.
U. V.
Riss
and
H.-D.
Meyer
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
31
,
2279
(
1998
).
16.
S.
Kopelke
,
K.
Gokhberg
,
V.
Averbukh
,
F.
Tarantelli
, and
L. S.
Cederbaum
,
J. Chem. Phys.
134
,
094107
(
2011
).
17.
N.
Moiseyev
,
Non-Hermitian Quantum Mechanics
(
Cambridge University Press
,
2011
).
18.
J. D.
Morgan
and
B.
Simon
,
J. Phys. B: At. Mol. Phys.
14
,
L167
(
1981
).
21.
C. W.
McCurdy
and
T. N.
Rescigno
,
Phys. Rev. Lett.
41
,
1364
(
1978
).
22.
W. P.
Reinhardt
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
33
,
223
(
1982
).
23.
A. F.
White
,
M.
Head-Gordon
, and
C. W.
McCurdy
,
J. Chem. Phys.
142
,
054103
(
2015
).
24.
T.
Sommerfeld
,
U. V.
Riss
,
H.-D.
Meyer
,
L. S.
Cederbaum
,
B.
Engels
, and
H. U.
Suter
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
31
,
4107
(
1998
).
25.
T.
Sommerfeld
and
R.
Santra
,
Int. J. Quantum Chem.
82
,
218
(
2001
).
26.
R.
Santra
and
L. S.
Cederbaum
,
J. Chem. Phys.
117
,
5511
(
2002
).
27.
S.
Feuerbacher
,
T.
Sommerfeld
,
R.
Santra
, and
L. S.
Cederbaum
,
J. Chem. Phys.
118
,
6188
(
2003
).
28.
Y.
Sajeev
,
R.
Santra
, and
S.
Pal
,
J. Chem. Phys.
122
,
234320
(
2005
).
29.
N.
Vaval
and
L. S.
Cederbaum
,
J. Chem. Phys.
126
,
164110
(
2007
).
30.
M.
Ehara
and
T.
Sommerfeld
,
Chem. Phys. Lett.
537
,
107
(
2012
).
31.
Y.
Zhou
and
M.
Ernzerhof
,
J. Phys. Chem. Lett.
3
,
1916
(
2012
).
32.
A.
Ghosh
,
N.
Vaval
, and
S.
Pal
,
J. Chem. Phys.
136
,
234110
(
2012
).
33.
T.-C.
Jagau
and
A. I.
Krylov
,
J. Phys. Chem. Lett.
5
,
3078
(
2014
).
34.
A. A.
Kunitsa
,
A. A.
Granovsky
, and
K. B.
Bravaya
,
J. Chem. Phys.
146
,
184107
(
2017
).
35.
Q. M.
Phung
,
Y.
Komori
,
T.
Yanai
,
T.
Sommerfeld
, and
M.
Ehara
,
J. Chem. Theory Comput.
16
,
2606
(
2020
).
36.
S.
Das
,
Y.
Sajeev
, and
K.
Samanta
,
J. Chem. Theory Comput.
16
,
5024
(
2020
).
37.
S.
Basumallick
,
S.
Bhattacharya
,
I.
Jana
,
N.
Vaval
, and
S.
Pal
,
Mol. Phys.
118
,
e1726521
(
2020
).
38.
A. M.
Belogolova
,
A. L.
Dempwolff
,
A.
Dreuw
, and
A. B.
Trofimov
,
J. Phys.: Conf. Ser.
1847
,
012050
(
2021
).
39.
J.
Schirmer
,
A. B.
Trofimov
, and
G.
Stelter
,
J. Chem. Phys.
109
,
4734
(
1998
).
40.
A. B.
Trofimov
and
J.
Schirmer
,
J. Chem. Phys.
123
,
144115
(
2005
).
41.
A. L.
Dempwolff
,
A. M.
Belogolova
,
A. B.
Trofimov
, and
A.
Dreuw
,
J. Chem. Phys.
154
,
104117
(
2021
).
42.
A. L.
Dempwolff
,
M.
Schneider
,
M.
Hodecker
, and
A.
Dreuw
,
J. Chem. Phys.
150
,
064108
(
2019
).
43.
A. L.
Dempwolff
,
A. C.
Paul
,
A. M.
Belogolova
,
A. B.
Trofimov
, and
A.
Dreuw
,
J. Chem. Phys.
152
,
024113
(
2020
).
44.
A. L.
Dempwolff
,
A. C.
Paul
,
A. M.
Belogolova
,
A. B.
Trofimov
, and
A.
Dreuw
,
J. Chem. Phys.
152
,
024125
(
2020
).
45.
J.
Schirmer
,
Phys. Rev. A
26
,
2395
(
1982
).
46.
A. B.
Trofimov
,
G.
Stelter
, and
J.
Schirmer
,
J. Chem. Phys.
117
,
6402
(
2002
).
47.
J.
Schirmer
and
A. B.
Trofimov
,
J. Chem. Phys.
120
,
11449
(
2004
).
48.
A.
Dreuw
and
M.
Wormit
,
Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci.
5
,
82
(
2015
).
49.
A.
Dreuw
, “
The algebraic-diagrammatic construction scheme for the polarization propagator
,” in
Quantum Chemistry and Dynamics of Excited States
(
John Wiley & Sons, Ltd.
,
2020
) Chap. 5, pp.
109
131
.
50.
M.
Wormit
,
D. R.
Rehn
,
P. H. P.
Harbach
,
J.
Wenzel
,
C. M.
Krauter
,
E.
Epifanovsky
, and
A.
Dreuw
,
Mol. Phys.
112
,
774
(
2014
).
51.
P. H. P.
Harbach
,
M.
Wormit
, and
A.
Dreuw
,
J. Chem. Phys.
141
,
064113
(
2014
).
52.
E.
Epifanovsky
,
A. T. B.
Gilbert
,
X.
Feng
,
J.
Lee
,
Y.
Mao
,
N.
Mardirossian
,
P.
Pokhilko
,
A. F.
White
,
M. P.
Coons
,
A. L.
Dempwolff
,
Z.
Gan
,
D.
Hait
,
P. R.
Horn
,
L. D.
Jacobson
,
I.
Kaliman
,
J.
Kussmann
,
A. W.
Lange
,
K. U.
Lao
,
D. S.
Levine
,
J.
Liu
,
S. C.
McKenzie
,
A. F.
Morrison
,
K. D.
Nanda
,
F.
Plasser
,
D. R.
Rehn
,
M. L.
Vidal
,
Z.-Q.
You
,
Y.
Zhu
,
B.
Alam
,
B. J.
Albrecht
,
A.
Aldossary
,
E.
Alguire
,
J. H.
Andersen
,
V.
Athavale
,
D.
Barton
,
K.
Begam
,
A.
Behn
,
N.
Bellonzi
,
Y. A.
Bernard
,
E. J.
Berquist
,
H. G. A.
Burton
,
A.
Carreras
,
K.
Carter-Fenk
,
R.
Chakraborty
,
A. D.
Chien
,
K. D.
Closser
,
V.
Cofer-Shabica
,
S.
Dasgupta
,
M.
de Wergifosse
,
J.
Deng
,
M.
Diedenhofen
,
H.
Do
,
S.
Ehlert
,
P.-T.
Fang
,
S.
Fatehi
,
Q.
Feng
,
T.
Friedhoff
,
J.
Gayvert
,
Q.
Ge
,
G.
Gidofalvi
,
M.
Goldey
,
J.
Gomes
,
C. E.
González-Espinoza
,
S.
Gulania
,
A. O.
Gunina
,
M. W. D.
Hanson-Heine
,
P. H. P.
Harbach
,
A.
Hauser
,
M. F.
Herbst
,
M.
Hernández Vera
,
M.
Hodecker
,
Z. C.
Holden
,
S.
Houck
,
X.
Huang
,
K.
Hui
,
B. C.
Huynh
,
M.
Ivanov
,
Á.
Jász
,
H.
Ji
,
H.
Jiang
,
B.
Kaduk
,
S.
Kähler
,
K.
Khistyaev
,
J.
Kim
,
G.
Kis
,
P.
Klunzinger
,
Z.
Koczor-Benda
,
J. H.
Koh
,
D.
Kosenkov
,
L.
Koulias
,
T.
Kowalczyk
,
C. M.
Krauter
,
K.
Kue
,
A.
Kunitsa
,
T.
Kuś
,
I.
Ladjánszki
,
A.
Landau
,
K. V.
Lawler
,
D.
Lefrancois
,
S.
Lehtola
,
R. R.
Li
,
Y.-P.
Li
,
J.
Liang
,
M.
Liebenthal
,
H.-H.
Lin
,
Y.-S.
Lin
,
F.
Liu
,
K.-Y.
Liu
,
M.
Loipersberger
,
A.
Luenser
,
A.
Manjanath
,
P.
Manohar
,
E.
Mansoor
,
S. F.
Manzer
,
S.-P.
Mao
,
A. V.
Marenich
,
T.
Markovich
,
S.
Mason
,
S. A.
Maurer
,
P. F.
McLaughlin
,
M. F. S. J.
Menger
,
J.-M.
Mewes
,
S.
Mewes
,
P.
Morgante
,
J. W.
Mullinax
,
K. J.
Oosterbaan
,
G.
Paran
,
A. C.
Paul
,
S. K.
Paul
,
F.
Pavošević
,
Z.
Pei
,
S.
Prager
,
E. I.
Proynov
,
Á.
Rák
,
E.
Ramos-Cordoba
,
B.
Rana
,
A. E.
Rask
,
A.
Rettig
,
R. M.
Richards
,
F.
Rob
,
E.
Rossomme
,
T.
Scheele
,
M.
Scheurer
,
M.
Schneider
,
N.
Sergueev
,
S. M.
Sharada
,
W.
Skomorowski
,
D. W.
Small
,
C. J.
Stein
,
Y.-C.
Su
,
E. J.
Sundstrom
,
Z.
Tao
,
J.
Thirman
,
G. J.
Tornai
,
T.
Tsuchimochi
,
N. M.
Tubman
,
S. P.
Veccham
,
O.
Vydrov
,
J.
Wenzel
,
J.
Witte
,
A.
Yamada
,
K.
Yao
,
S.
Yeganeh
,
S. R.
Yost
,
A.
Zech
,
I. Y.
Zhang
,
X.
Zhang
,
Y.
Zhang
,
D.
Zuev
,
A.
Aspuru-Guzik
,
A. T.
Bell
,
N. A.
Besley
,
K. B.
Bravaya
,
B. R.
Brooks
,
D.
Casanova
,
J.-D.
Chai
,
S.
Coriani
,
C.
Cramer
,
G.
Cserey
,
A. E.
DePrince
 III
,
R. A.
DiStasio
, Jr.
,
A.
Dreuw
,
B. D.
Dunietz
,
T. R.
Furlani
,
W. A.
Goddard
 III
,
S.
Hammes-Schiffer
,
T.
Head-Gordon
,
W. J.
Hehre
,
C.-P.
Hsu
,
T.-C.
Jagau
,
Y.
Jung
,
A.
Klamt
,
J.
Kong
,
D. S.
Lambrecht
,
W.
Liang
,
N. J.
Mayhall
,
C. W.
McCurdy
,
J. B.
Neaton
,
C.
Ochsenfeld
,
J. A.
Parkhill
,
R.
Peverati
,
V. A.
Rassolov
,
Y.
Shao
,
L. V.
Slipchenko
,
T.
Stauch
,
R. P.
Steele
,
J. E.
Subotnik
,
A. J. W.
Thom
,
A.
Tkatchenko
,
D. G.
Truhlar
,
T.
Van Voorhis
,
T. A.
Wesolowski
,
K. B.
Whaley
,
H. L.
Woodcock
 III
,
P. M.
Zimmerman
,
S.
Faraji
,
P. M. W.
Gill
,
M.
Head-Gordon
,
J. M.
Herbert
, and
A. I.
Krylov
,
J. Chem. Phys.
(in press) (
2021
).
53.
T.
Sommerfeld
and
M.
Ehara
,
J. Chem. Theory Comput.
11
,
4627
(
2015
).
55.
V.
Weisskopf
and
E.
Wigner
,
Z. Phys.
63
,
54
(
1930
).
57.
H.
Feshbach
,
Ann. Phys. (N. Y.)
5
,
357
(
1958
).
58.
H.
Feshbach
,
Ann. Phys. (N. Y.)
19
,
287
(
1962
).
59.
T.-C.
Jagau
and
A. I.
Krylov
,
J. Chem. Phys.
144
,
054113
(
2016
).
60.
T. H.
Dunning
,
J. Chem. Phys.
90
,
1007
(
1989
).
61.
R. A.
Kendall
,
T. H.
Dunning
, and
R. J.
Harrison
,
J. Chem. Phys.
96
,
6796
(
1992
).
62.
W.
Humphrey
,
A.
Dalke
, and
K.
Schulten
,
J. Mol. Graphics
14
,
33
(
1996
).
63.
R.
Hoffmann
,
E.
Heilbronner
, and
R.
Gleiter
,
J. Am. Chem. Soc.
92
,
706
(
1970
).
64.
R.
Hoffmann
,
Acc. Chem. Res.
4
,
1
(
1971
).
65.
D.
Zuev
,
T.-C.
Jagau
,
K. B.
Bravaya
,
E.
Epifanovsky
,
Y.
Shao
,
E.
Sundstrom
,
M.
Head-Gordon
, and
A. I.
Krylov
,
J. Chem. Phys.
141
,
024102
(
2014
).
66.
M.
Berman
,
H.
Estrada
,
L. S.
Cederbaum
, and
W.
Domcke
,
Phys. Rev. A
28
,
1363
(
1983
).
67.
R.
Panajotovic
,
M.
Kitajima
,
H.
Tanaka
,
M.
Jelisavcic
,
J.
Lower
,
L.
Campbell
,
M. J.
Brunger
, and
S. J.
Buckman
,
J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
36
,
1615
(
2003
).
68.
K. D.
Jordan
,
J. A.
Michejda
, and
P. D.
Burrow
,
Chem. Phys. Lett.
42
,
227
(
1976
).
69.
R.
McDiarmid
and
J. P.
Doering
,
J. Chem. Phys.
75
,
2687
(
1981
).
70.
A.
Modelli
,
D.
Jones
,
S.
Rossini
, and
G.
Distefano
,
Chem. Phys. Lett.
123
,
375
(
1986
).
71.
M. F.
Falcetta
and
K. D.
Jordan
,
J. Am. Chem. Soc.
113
,
2903
(
1991
).
72.
C.-Y.
Juang
and
J. S.-Y.
Chao
,
J. Phys. Chem.
98
,
13506
(
1994
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.