Ảnh hưởng của hàm giảm đối với lý thuyết chức năng mật độ điều chỉnh phân tán

Journal of Computational Chemistry - Tập 32 Số 7 - Trang 1456-1465 - 2011
Stefan Grimme1, Stephan Ehrlich1, Lars Goerigk2,1
1Theoretische Organische Chemie, Organisch-Chemisches Institut der Universität Münster, Corrensstraße 40
2NRW Graduate School of Chemistry, Wilhelm-Klemm-Straße 10, D-48149 Münster, Germany

Tóm tắt

Tóm tắtQua một loạt bài kiểm tra rộng rãi về dữ liệu năng lượng phân tử, đã chỉ ra rằng dạng toán học của hàm giảm trong các phương pháp DFT-D chỉ ảnh hưởng nhỏ đến chất lượng của các kết quả. Đối với 12 chức năng khác nhau, đã kiểm tra công thức "không giảm" chuẩn và giảm hợp lý đến các giá trị hữu hạn cho các khoảng cách nguyên tử nhỏ theo Becke và Johnson (giảm BJ). Cùng một chế độ (DFT-D3) được sử dụng để tính toán các hệ số phân tán. Giảm BJ yêu cầu thêm một tham số điều chỉnh cho mỗi chức năng (ba thay vì hai) nhưng có lợi thế là tránh được các lực tương tác nguyên tử đẩy tại các khoảng cách ngắn hơn. Với giảm BJ, kết quả tốt hơn đối với các khoảng cách không liên kết và rõ ràng hơn về hiệu ứng phân tán trong phân tử trong bốn cấu trúc phân tử đại diện được tìm thấy. Đối với các cấu trúc không liên kết trong bộ S22, cả hai phương pháp đều dẫn đến các khoảng cách giữa các phân tử rất giống nhau. Đối với năng lượng tương tác không liên kết, giảm BJ hoạt động tốt hơn một chút nhưng cả hai biến thể đều có thể được khuyến nghị nói chung. Ngoài ra, Hartree-Fock chỉ có thể được khuyến nghị trong biến thể BJ và khi đó gần với độ chính xác của GGA đã được điều chỉnh cho các tương tác không liên kết. Theo các bài kiểm tra nhiệt động lực học, giảm BJ chính xác hơn, đặc biệt là cho các vấn đề tương quan điện tử khoảng trung bình và chỉ quan sát được các hiệu ứng đếm gấp đôi nhỏ và gần như không đáng kể. Nó dường như cung cấp một hành vi ngắn hạn đúng về vật lý của tương quan/phân tán ngay cả với các chức năng chuẩn chưa được sửa đổi. Trong mọi trường hợp, sự khác biệt giữa hai phương pháp là nhỏ hơn nhiều so với hiệu ứng phân tán tổng thể và thường cũng nhỏ hơn ảnh hưởng của chức năng mật độ cơ bản.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Stone A. J., 1997, The Theory of Intermolecular Forces

10.1002/047086334X

Grimme S., 2010, Density functional theory with London dispersion corrections, in Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science (WIREs:CMS)

10.1039/B615319B

10.1021/ar700208h

10.1039/c003951a

Schwabe T., 2010, Synlett, 10, 1431

10.1021/jp106469x

10.1016/0009-2614(75)80278-8

10.1016/0301-0104(77)85124-0

10.1063/1.1682318

10.1063/1.478690

10.1063/1.1329889

10.1063/1.1424928

10.1063/1.3382344

10.1063/1.3432765

10.1002/jcc.20078

10.2320/matertrans.MF200911

Chai J.‐D., 2000, Phys Chem Chem Phys, 10, 6615, 10.1039/b810189b

10.1002/jcc.20495

10.1002/jcc.20570

10.1063/1.447150

10.1021/jp0539223

10.1063/1.2065267

10.1063/1.1949201

10.1063/1.2190220

10.1088/0022-3700/9/18/009

10.1063/1.2768530

10.1021/ct900699r

10.1039/B600027D

10.1103/PhysRevLett.102.073005

Grimme AK, Research Web Site

Ahlrichs R., 2009, TURBOMOLE, version 5.9

10.1063/1.1627293

10.1039/b508541a

10.1063/1.1622924

10.1016/0009-2614(93)89151-7

10.1039/b204199p

10.1007/s002140050269

10.1007/s002140050244

10.1063/1.1445115

10.1039/b515623h

10.1063/1.3378024

Goerigk L., J Chem Theor Comput

10.1103/PhysRevA.38.3098

10.1103/PhysRevB.37.785

10.1103/PhysRevB.33.8822

10.1103/PhysRevB.34.7406

10.1103/PhysRevLett.77.3865

10.1103/PhysRevLett.80.890

10.1021/ct900365q

10.1103/PhysRevLett.91.146401

10.1063/1.464913

10.1021/j100096a001

10.1063/1.478522

10.1021/jp050036j

10.1021/jp050536c

10.1063/1.2148954

10.1021/ct800522r

10.1080/00268976.2010.519729

10.1021/ol1016417

10.1021/ct900489g

10.1021/jp9034375

10.1063/1.1582838

Mandel G., 1972, Acta Cryst, 28, 1313, 10.1107/S0567740872004182

10.1002/chem.200400091

10.1021/ic990760e

10.1021/ja994542w

10.1016/j.cplett.2004.05.063

10.1103/PhysRevLett.92.246401

10.1088/0953-8984/21/8/084203

10.1103/PhysRevLett.103.063004

10.1103/PhysRevA.81.062708

10.1088/0953-8984/22/2/022201

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Computational Chemistry

Tập 32 Số 7

1456-1465

Thông tin tác giả