密度函数理论热化学计算的基准测试基准集:为什么应该避免非极化基准集和极化6-311G家族
Samuel J Pitman1, Alicia K Evans1, Robbie T Ireland1
1School of Chemistry, University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia.
选择正确的基础集对于准确的量子化学计算至关重要. 这项研究对各种基准进行了基准测试,建议6-31++G**和pcseg-2分别用于双倍和三倍泽塔水平,同时建议不要使用6-311G家族.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 量子化学 是一个量子化学.
- 理论化学 理论化学
背景情况:
- 基本集是量子化学计算的基础,对准确性和计算成本产生重大影响.
- 缺乏明确的,对基准组选择的基准建议,阻碍了可靠的计算化学实践.
- 现有知识表明,基础集质量与大小 (zeta值) 和偏振函数有关,但详细的性能数据很少.
研究的目的:
- 为了对各种现代基础集的性能进行基准测试,用于量子化学中的一般性质.
- 根据对不同反应数据集的错误分析,为基准建议提供定量证据.
- 为了评估zeta值和偏振函数在基础集精度的影响.
主要方法:
- 使用 139 个反应 (饮食-150-GMTKN55) 的多样化数据集对基准组性能进行基准测试.
- 对错误分布的分析,考虑中位数错误,平均绝对错误和异常值统计.
- 在多个现代基准集的性能直接比较,包括具有不同偏振的双倍和三倍泽塔水平.
主要成果:
- 基本集的错误分布往往是非高斯式的,因此需要进行整体错误评估.
- 具有适当偏振的双泽塔基集,如6-31++G**,表现强.
- 6-311G基础集合家族表现出差的参数化,表现低于三倍泽塔集合的预期,应避免用于价值化学.
结论:
- 选择基准组是关键的;单独的大小 (zeta) 不足以预测准确性.
- 极化函数对于实现高精度至关重要,即使在较小的基础集.
- 提供了具体的建议:6-31++G** (双-zeta) 和pcseg-2 (三-zeta) 提供了卓越的性能,而6-311G家族不合适.
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