参考CC3 有机染色体的激发能:TD-DFT,BSE/GW和波函数方法的基准测试
Iryna Knysh1, Filippo Lipparini2, Aymeric Blondel1
1Nantes Université, CNRS, CEISAM UMR 6230, F-44000 Nantes, France.
这项研究对计算方法进行了基准测试,用于计算有机染料中垂直过渡能量. CC2和ADC ((2.5) 方法为大型系统提供了最佳的精度,为染料化学应用提供可靠的激发能.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 理论光谱学 理论光谱学
- 摄影化学和光物理
背景情况:
- 准确计算垂直过渡能量对于理解和设计有机染色体至关重要.
- 对于这些能量,现有的计算数据库是有限的,特别是对于大型有机分子.
- 在染料化学中,对各种理论方法进行基准测试对于可靠的预测至关重要.
研究的目的:
- 扩大QUEST数据库,为大型有机染色体提供高度准确的垂直过渡能量.
- 为了对低阶波函数方法和时间依赖密度功能理论 (TD-DFT) 方法的性能进行基准测试.
- 评估广泛的交换相关函数和贝特-萨尔佩特方程 (BSE) 形式主义.
主要方法:
- 进行了高水平合集群计算 (CC3和CCSDT),以获得参考垂直激发能.
- 一系列低级波函数方法 (例如CC2,ADC(2) 和具有各种函数的TD-DFT进行了基准测试.
- 还评估了使用G0W0和evGW准粒子能量的Bethe-Salpeter方程 (BSE) 计算.
主要成果:
- 超过120个新的高精度单元和三元垂直激发能被计算为分子,如 antraquinone 和 BODIPY.
- CC2和ADC{2.5) 成为大型系统中最准确和计算效率最高的方法.
- 一些TD-DFT功能器 (BMK,M06-2X,CAM-B3LYP等等) 的使用. 和双混合动力功能显示出良好的性能,与CC2.2相比.
结论:
- CC2和ADC{2.5) 为大型有机染色体的垂直过渡能量提供了可靠的精度和计算成本平衡.
- 特定的TD-DFT功能和双混合动力提供竞争力的准确性,使它们成为某些应用的可行替代品.
- 该研究为QUEST数据库提供了有价值的参考数据,有助于未来的染料化学和材料科学研究.
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