优化调节的区间分离混合范德瓦尔斯密度功能,用于分子结合和准粒子表征
Elsebeth Schröder1, Raul Quintero-Monsebaiz1, Yang Jiao1
1Department of Microtechnology and Nanoscience-MC2, Chalmers University of Technology, SE-41296 Gothenburg, Sweden.
我们引入了新的区间分离混合范德瓦尔斯密度函数 (vdW-DFs),用于准确的分子能量和准粒子预测. 这些功能,AHBR-mRSH和AHBR-mRSH*,为各种分子系统提供了比传统方法更好的性能.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 量子化学 是一个量子化学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 准确预测分子能量和准粒子属性在计算化学中至关重要.
- 现有的范德瓦尔斯密度函数 (vdW-DF) 在同时描述短距离和长距离相互作用方面存在局限性.
- 一般化的Kohn-Sham (gKS) 密度函数理论 (DFT) 需要强大的函数来进行可靠的表征.
研究的目的:
- 引入和评估两个新的范围分离混合 (RSH) vdW-DF:AHBR-mRSH和AHBR-mRSH*.
- 评估这些函数的性能,用于分子中的总能量和准粒子计算.
- 为了比较新的功能与传统的长距离校正 (LRC) vdW-DF,B86R-LRC.
主要方法:
- 在gKS-DFT中开发两个密切相关的RSH vdW-DF,AHBR-mRSH和AHBR-mRSH*.
- 定义的AHBR-mRSH(γ) 类与可调节的逆长度尺度 γ 交换贡献.
- 应用GMTKN55基准套件来评估函数的可转移性和准确性.
主要成果:
- AHBR-mRSH,具有固定的 γ = 0.106 Bohr-1,可以准确地预测分子能量差异.
- AHBR-mRSH* (最佳调整) 将这些功能扩展到准粒子表征,并结合非局部相关性.
- 与B86R-LRC相比,AHBR-mRSH在分子问题,包括核基的问题上表现出更高的性能.
结论:
- AHBR-mRSH和AHBR-mRSH*是gKS-DFT的内部一致的函数,为能量和准粒子提供同时的精度.
- AHBR-mRSH (γ) 类表现出足够的可转移性,最大限度地降低了调整 γ 的不良影响.
- 最佳调整的AHBR-mRSH*函数与核和关氨酸等核基的实验和理论值有很好的一致性.
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