PofoliaPofolia ile paylaşıldı

The Journal of Chemical Physics· 2019Q1

Genel olarak uygulanabilir atomik yüke bağlı Londra dispersiyon düzeltmesi

A generally applicable atomic-charge dependent London dispersion correction

Eike Caldeweyher, Sebastian Ehlert, Andreas Hansen, Hagen Neugebauer ve diğerleri

Kısa özet

Yeni D4 modeli, atomik polarizabiliteyi kısmi yüklere göre ölçekleyerek yoğunluk fonksiyoneli teorisindeki (DFT) Londra dispersiyon etkileşimlerinin hesaplanmasını iyileştirir ve moleküler dispersiyon katsayıları için %3,8'lik ortalama göreceli sapma elde ederek önceki D3 modelini (%4,7) geride bırakır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • D4 modeli, DFT'de Londra dispersiyon hesaplamaları için atomik polarizabilitelerin yüke bağlı ölçeklenmesini tanıtır.
  • Moleküler dipol-dipol dispersiyon katsayıları için %3,8'lik ortalama göreceli sapma elde eder, bu da D3 modelinin %4,7'sini aşar.
  • Klasik yükler için verimli analitik türevler ve sayısal Casimir-Polder entegrasyonu kullanılır.
  • Model, radon'a (Z=86) kadar olan elementleri kapsar ve dipol-dipol, dipol-kuadrupol etkileşimlerinin yanı sıra üçlü etkileşimleri de içerir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

The so-called D4 model is presented for the accurate computation of London dispersion interactions in density functional theory approximations (DFT-D4) and generally for atomistic modeling methods. In this successor to the DFT-D3 model, the atomic coordination-dependent dipole polarizabilities are scaled based on atomic partial charges which can be taken from various sources. For this purpose, a new charge-dependent parameter-economic scaling function is designed. Classical charges are obtained from an atomic electronegativity equilibration procedure for which efficient analytical derivatives with respect to nuclear positions are developed. A numerical Casimir-Polder integration of the atom-in-molecule dynamic polarizabilities then yields charge- and geometry-dependent dipole-dipole dispersion coefficients. Similar to the D3 model, the dynamic polarizabilities are precomputed by time-dependent DFT and all elements up to radon (Z = 86) are covered. The two-body dispersion energy expression has the usual sum-over-atom-pairs form and includes dipole-dipole as well as dipole-quadrupole interactions. For a benchmark set of 1225 molecular dipole-dipole dispersion coefficients, the D4 model achieves an unprecedented accuracy with a mean relative deviation of 3.8% compared to 4.7% for D3. In addition to the two-body part, three-body effects are described by an Axilrod-Teller-Muto term. A common many-body dispersion expansion was extensively tested, and an energy correction based on D4 polarizabilities is found to be advantageous for larger systems. Becke-Johnson-type damping parameters for DFT-D4 are determined for more than 60 common density functionals. For various standard energy benchmark sets, DFT-D4 slightly but consistently outperforms DFT-D3. Especially for metal containing systems, the introduced charge dependence of the dispersion coefficients improves thermochemical properties. We suggest (DFT-)D4 as a physically improved and more sophisticated dispersion model in place of DFT-D3 for DFT calculations as well as other low-cost approaches like semi-empirical models.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. The Journal of Chemical Physics, 2019 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: İnorganik Kimya

Inorganic ChemistryChemistry