dft- методи

DFT-методи

Кога се използват?

При симулации на: метали, метални повърхности и клъстери, адсорбция; метални комплекси; преходни състояния; вибрационни спектри; химична реактивоспособност; във всички останали случаи ...

DFT нене е подходящо за оценка на:несвързани взаимодействия;възбудени състояния;енергия на магнитни състояниядруги параметри ...

Базиси в DFT

Освен стандартния, в DFT се използва и допълнителен (auxiliary) базис получен от електронната плътност – бърза оценка на Кулоновите интеграли

За DFT се разработват специални базиси, като голяма част от тях използват ‘чисти’ Слейтърови функции. В G03 подходящи са D95, D95V, SV, SVP, TZV, TZVP, DGDZVP, DGDZVP2, DGTZVP.

#OPT BLYP/CEP-31G**/DGA1(DGA2)Standard density basis: DGA1 (5D, 7F) 74 Density fitting functions

#OPT LSDA/6-311+G(d,p)/AutoStandard density basis: Auto (5D, 7F) Shells with S=P=... and L > 2 split apart in FixB. 282 Density fitting functions...........Density fitting will be used, IDenFit=4 NucTyp= 0.Using DIIS extrapolation, IDIIS= 1040.Two-electron integral symmetry not used.100569 words used for storage of precomputed grid.

Job cpu time: 0 days 2 hours 47 minutes 9.0 seconds.

Базиси в DFTПараметрите на допълнителния базис, както и тези на интеграционната решетка (grid) са важни за качеството на получените резултати.

#OPT LSDA/6-311+G(d,p)/Auto DensityFit=IterativePrecomputing XC quadrature grid usingIXCGrd= 2 IRadAn= 5 IRanWt= -1 IRanGd= 0.

...........ItDFit: ISolve= 4 NSavIt= 283 ITol= 0 Tol= 1.00D-10 ItMax= 1000 IStorA=2 Conv0= 1.68D-09 BNorm= 1.56D+02 BPNorm= 1.45D+01 Conv= 1.00D-10 AccInt= 1.00D-12

Интегралите в DFT се решават изцяло числено…

…използването на Integral=FineGrid е задължително!


Влияние на решетката

Относителна енергия спрямо голям (99,434) грид

Зависимост на енергията от координатната система

Основни DFT приближения

LDA: drE XCLDAXC

XCext EdrrrVrTE

2

10

GGA: drE XCLDAXC 2,,

m-GGA: occ

ii rr

2

2

1

Включва се плътност на кинетичната енергия

DFT функционалиВ Gaussian DFT може да се използва за пресмятане на енергии, първи и втори производни. Поддържат се LDA и GGA вариантите.Достъпни обменни функционали:

S, XA (LDA); B, PW91, MPW, G96, PBE, MPBE, O (GGA)

Достъпни корелационни функционали:

VWN, VWNV, PL (LDA); LYP, P86, PW91, B95, PBE, MPBE (GGA)

Достъпни хибридни функционали:

B3LYP, B1LYP, B3P86, B3PW91, B1B95, MPW1PW91, B98, B971, B972, PBE1PBE

Достъпни специални функционали:

LSDA, VSXC, HCTH, HCTH93, HCTH147, HCTH407

Входни и изходни данни#OPT BLYP/6-31G* Freq...........

SCF Done: E(RB-LYP) = -478.017773545 A.U. after 18 cycles Convg = 0.4893D-08 -V/T = 2.0055 S**2 = 0.0000

R(1-2) 1.393R(1-6) 1.405R(2-3) 1.382R(3-4) 1.387R(4-5) 1.386R(5-6) 1.386R(1-17) 1.433R(17-18) 1.149R(4-19) 1.369R(6-10) 1.514R(10-11) 1.538

RHF/6-31G

R(1-2) 1.421R(1-6) 1.435R(2-3) 1.402R(3-4) 1.412R(4-5) 1.41R(5-6) 1.407R(1-17) 1.436R(17-18) 1.189R(4-19) 1.402R(6-10) 1.526R(10-11) 1.56

RBLYP/6-31G

DFT дава по-дълги връзки!

R = R(RHF) – R(RBLYP)

R, A-0.028-0.03-0.02

-0.025-0.024-0.021-0.003-0.04

-0.033-0.012-0.022

R(1-2) 1.393R(1-6) 1.405R(2-3) 1.382R(3-4) 1.387R(4-5) 1.386R(5-6) 1.386R(1-17) 1.433R(17-18) 1.149R(4-19) 1.369R(6-10) 1.514R(10-11) 1.538

RHF/6-31G

R(1-2) 1.421R(1-6) 1.435R(2-3) 1.402R(3-4) 1.412R(4-5) 1.41R(5-6) 1.407R(1-17) 1.436R(17-18) 1.189R(4-19) 1.402R(6-10) 1.526R(10-11) 1.56

RBLYP/6-31G

RBLYPRBLYP/6-31/6-31GG

HF vs. DFT

RHFRHF/6-31/6-31GG

E(HOMO-LUMO) =3.856 eV

E(HOMO-LUMO) =11.774 eV

=4.4995 D

=4.3098 D

E(RHF) = -475.176730863 a.u.

E(RB-LYP) = -478.037833346 a.u.



DFT резултати

Енергия на атомизация на CO2; базис 6-31G*

DFT резултати

Структура и вибрационни честоти на F3-; базис

D95V+(d)

dft- методи

Documents