计算化学公社

标题: 你最常用的DFT泛函投票 (2021年度) [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 02:21
标题: 你最常用的DFT泛函投票 (2021年度)
注：本次投票已结束，结果统计见http://bbs.keinsci.com/thread-23482-1-1.html

本投票用于统计坛友在使用量子化学程序做孤立体系（分子、团簇等）的量子化学研究中使用几率最高的泛函，第一性原理研究周期性体系的情况不算。双杂化泛函不计入本次投票。每人最多选6项，而且其中不应包含在自己研究中使用几率低于10%的泛函，否则不容易在统计时拉开差距。带和不带DFT-D校正的情况视为是同一个泛函（毕竟对耗时无影响且几乎所有主流程序都支持）。注意这里说的“使用几率”是指自己平时做的一切研究中的平均使用几率，比如你算NMR的时候总是用B97-2，但是平时只有3%的研究是计算NMR，那么B97-2也不应当选上。

本投票仅仅体现各种泛函在时下的流行程度，显然绝对不是泛函好坏的体现。不同问题各有适用的泛函（比如此文提到的：《简谈量子化学计算中DFT泛函的选择》http://sobereva.com/272）

相对来说比较冷门、很不常用的泛函就没有纳入可选项目。如果有其它自己常用的泛函，可以写在回帖中（可以同时写上自己将之常用于什么场合、使用理由是什么）。

投票有效期一个月。以后可能每隔3年重新统计一次。

注：上一次本投票于2018年举行，结果统计见
2018年度计算化学公社杯最常用的量子化学程序和DFT泛函投票结果统计
http://sobereva.com/420（http://bbs.keinsci.com/thread-10100-1-1.html）

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-4-29 02:27
本帖最后由喵星大佬于 2021-4-29 02:29 编辑

PBE38算染料的激发能

话说我是不是投快了。。。。投的编号已经换了

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 02:30

喵星大佬发表于 2021-4-29 02:27
PBE38算染料的激发能

话说我是不是投快了。。。。投的编号已经换了

unfortunately，你发帖后我又重新调整了顺序并新加了选项，没想到有人投票这么快

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-4-29 02:38

sobereva 发表于 2021-4-29 02:30
unfortunately，你发帖后我又重新调整了顺序并新加了选项，没想到有人投票这么快

正好躺着刷爪机。。。。

投的PBE0，MN15，TPSSh，PBE38和wB97XD

作者
Author: 冰释之川 时间: 2021-4-29 08:18
有没有双杂化泛函呢？比如 PWPB95-D3(BJ) 我算单点能基本上都是用这个计算级别

作者
Author: hdhxx123 时间: 2021-4-29 08:20
PBE0&B3LYP是当前首选，原因懂得都懂
如果PBE0收敛有点问题或者描述需要对照，MN15上场
等ORCA的虚频问题好了，B3LYP可能就得给B97-3c让步了。
wB97M-V和X-V以及SCAN是单点上精度的选择（现在SCAN配不配还有待商榷
不做激发态和有机体系热力学，并且涉及过渡金属的用这些就够了

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-4-29 10:35

hdhxx123 发表于 2021-4-29 08:20
PBE0&B3LYP是当前首选，原因懂得都懂
如果PBE0收敛有点问题或者描述需要对照，MN15上场
等ORCA的虚频问题 ...

事实上优化结构方面感觉PBE0比B3LYP稳健点，激发能和一些性质的精度也稍好点，MN15基本解决了M06系列的小虚频之类的问题，主族和过渡金属也都还不错，配合物体系不放心可以用TPSSh再看一下，这三个基本上大多数有机/过渡金属体系就cover了。然后wB97XD基本上就是用来算激发态的，因为不知道激发态类型的时候先看看，往后可以选择PBE38(大共轭体系/电荷转移)或者PBE0(局域激发)去算。
感觉B97M-rV在纯泛函里应该比SCAN可靠点，精度也稍微高一点，一般可能用到wB97M-V/X-V算单点的时候基本是双杂化实在算不动的情况，否则PWPB95-D3(BJ)或者DSD-PBEB95-D3(BJ) 应该是更好的选择

作者
Author: hdhxx123 时间: 2021-4-29 11:48
本帖最后由 hdhxx123 于 2021-4-29 11:51 编辑

喵星大佬发表于 2021-4-29 10:35
事实上优化结构方面感觉PBE0比B3LYP稳健点，激发能和一些性质的精度也稍好点，MN15基本解决了M06系列的小 ...

双杂化——除了贵没啥大缺点。不过之前确实不知道双杂化对wb97M-V/X-V的精度有比较大的提升

作者
Author: Q-Chembio-llg 时间: 2021-4-29 11:51
果然，万能的b3lyp和mo62x

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-4-29 12:16

hdhxx123 发表于 2021-4-29 11:48
双杂化——除了贵没啥大缺点。不过之前确实不知道双杂化对wb97M-V/X-V的精度有比较大的提升

选的对精度高大概0.x kcal/mol，稍微再准一点吧，选不好就半斤八两搞不好还不如

用下来反正我刚说那两个还比较稳，指算弱相互作用能，势垒，反应能的时候。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 14:37

hdhxx123 发表于 2021-4-29 11:48
双杂化——除了贵没啥大缺点。不过之前确实不知道双杂化对wb97M-V/X-V的精度有比较大的提升

得看具体什么双杂化
老的双杂化往往干不过wB97M-V
双杂化里基本上现在用就考虑revDSD-PBEP86-D3(BJ)、wB97X-2-D3(BJ)、PWPB95-D3(BJ)就可以，算激发态可以用DSD-PBEP86-D3（多数情况）和wB2GP-PLYP（CT特征极强的情况）
由于ORCA里双杂化开RI也就比普通杂化泛函贵一两倍，所以基本上算单点都可以用双杂化。

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 14:45

hdhxx123 发表于 2021-4-29 08:20
PBE0&B3LYP是当前首选，原因懂得都懂
如果PBE0收敛有点问题或者描述需要对照，MN15上场
等ORCA的虚频问题 ...

B3LYP和PBE0算基态方面用得最多的就是结构优化，有机体系算能量用这个即便加上D3还是要被审稿人批
B97-3c终究是纯泛函，很多该上杂化的时候还是代替不了。另外ORCA 5出来的时候大概率会带着r2SCAN-3c出来，整体比B97-3c好不少，而耗时增加在可接受范围内，届时B97-3c用处就小了。
SCAN的卖点是不依赖于参数化，但是精度却能达到纯泛函里面较高水准，强在理论意义上（也就是靠“物理”方式实打实地提升精度，而不是大规模训练集）。但论热力学数据计算精度，在纯泛函里多数情况干不过B97M-rV和MN15L，相对于较好的杂化泛函来说，整体精度那更是排在比较后面。
SCAN还有对积分格点依赖性特别强的问题，但这在去年年底r2SCAN（第二个修改版SCAN）已经被理想地解决，以后基本上就都用r2SCAN了，再过三年的投票里我会加上r2SCAN。

作者
Author: paramecium86 时间: 2021-4-29 14:49
现在频率计算方面有整体表现强于B3LYP的么，还是说要算频率的时候，OPT freq绑在一起还得用B3LYP?

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 14:52

paramecium86 发表于 2021-4-29 14:49
现在频率计算方面有整体表现强于B3LYP的么，还是说要算频率的时候，OPT freq绑在一起还得用B3LYP?

对于谐振计算，没有。即便比较新的测试文章还是这个结论。
对于有机体系的opt freq，多数情况B3LYP本来也是最适合的选择
如果是非谐振的话，可以上双杂化。

作者
Author: paramecium86 时间: 2021-4-29 14:52

sobereva 发表于 2021-4-29 14:52
没有。即便比较新的测试文章还是这个结论。
对于有机体系的opt freq，多数情况B3LYP本来也是最适合的选 ...

谢谢社长~

作者
Author: hdhxx123 时间: 2021-4-29 14:53
本帖最后由 hdhxx123 于 2021-4-29 15:03 编辑

sobereva 发表于 2021-4-29 14:45
B3LYP和PBE0算基态方面用得最多的就是结构优化，有机体系算能量用这个即便加上D3还是要被审稿人批
B97-3 ...

目前真的万众瞩目等ORCA5 只希望不要拉跨（一堆bug或者虚频问题没有明显改良等
B97-3c等r2SCAN-3c出来可能就性价比下去了（不过目前没有实际用上，对新泛函的普适性存疑
B97M-rV感觉没有太多的印象，Sob老师有时间可以给一个泛函性价比测评

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 14:57

hdhxx123 发表于 2021-4-29 14:53
目前真的万众瞩目等ORCA5 只希望不要拉跨（一堆bug或者虚频问题没有明显改良等
B97-3c等r2SCAN-3c出来可 ...

B97M-rV和wB97M-V都是同一伙人搞的，有点类似MN15L和MN15的关系，一个纯泛函一个杂化泛函。
B97M-rV和MN15L都是高度参数化的meta-GGA级别的纯泛函，目前B97M-rV在纯泛函里算一般体系热力学数据精度是几乎最好的（比多数较老的杂化泛函也更好），挺适合杂化泛函算不动的情况。在CP2K里B97M-rV和MN15L通过libxc界面都可以直接用（Multiwfn创建CP2K输入文件的功能里可以直接选这俩方法）。

作者
Author: hdhxx123 时间: 2021-4-29 14:59

sobereva 发表于 2021-4-29 14:57
B97M-rV和wB97M-V都是同一伙人搞的，有点类似MN15L和MN15的关系，一个纯泛函一个杂化泛函。
B97M-rV和MN ...

soga，谢谢sob老师

作者
Author: hdhxx123 时间: 2021-4-29 15:06

sobereva 发表于 2021-4-29 14:57
B97M-rV和wB97M-V都是同一伙人搞的，有点类似MN15L和MN15的关系，一个纯泛函一个杂化泛函。
B97M-rV和MN ...

欸，那B97M-rV如果热力学精度有优势的话，岂不是可以跟M062X碰一碰，耗时还低（不知道ORCA5优化虚频的同时会不会支持这个

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-4-29 15:13

hdhxx123 发表于 2021-4-29 15:06
欸，那B97M-rV如果热力学精度有优势的话，岂不是可以跟M062X碰一碰，耗时还低（不知道ORCA5优化虚频的同 ...

rV就不要想着振动分析的事了。。。。有没有梯度都还两说呢

对于有机体系的能量，M062X基本上还是第一梯队，纯泛函基本想都别想

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 15:14

hdhxx123 发表于 2021-4-29 15:06
欸，那B97M-rV如果热力学精度有优势的话，岂不是可以跟M062X碰一碰，耗时还低（不知道ORCA5优化虚频的同 ...

差远了
对于有机体系，B97M-rV是矮子（纯泛函）里拔将军
此泛函用的rVV10色散校正在ORCA里都没有解析梯度

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-4-29 15:17

sobereva 发表于 2021-4-29 14:37
得看具体什么双杂化
老的双杂化往往干不过wB97M-V
双杂化里基本上现在用就考虑revDSD-PBEP86-D3(BJ)、w ...

MN15用下来感觉不管过渡金属催化还是纯有机体系都还是蛮稳定的而且精度不错，但看起来用的人还是很少

作者
Author: sobereva 时间: 2021-4-29 15:37

喵星大佬发表于 2021-4-29 15:17
MN15用下来感觉不管过渡金属催化还是纯有机体系都还是蛮稳定的而且精度不错，但看起来用的人还是很少

周身刀

作者
Author: dinghongming 时间: 2021-5-1 09:08
经常用m052x算溶解自由能，选项里面没有，选了m062x

作者
Author: sobereva 时间: 2021-5-1 22:41

dinghongming 发表于 2021-5-1 09:08
经常用m052x算溶解自由能，选项里面没有，选了m062x

设置投票的时候忘了这个了
已经修改了投票选项，把M05-2X也记入M06-2X

作者
Author: fwz3888 时间: 2021-5-2 14:55
过渡金属体系研究，pbe0和m06为主，mn15和mn15l最近发现表现也很不错尤其是一些开壳层体系。比较惊讶的是wb97xd很多情况下表现也是相当好，不像m062x几乎根本没法用

作者
Author: sobereva 时间: 2021-5-2 17:47

fwz3888 发表于 2021-5-2 14:55
过渡金属体系研究，pbe0和m06为主，mn15和mn15l最近发现表现也很不错尤其是一些开壳层体系。比较惊讶的是wb ...

是的，wB97XD虽然是给主族参数化的，但是用于过渡金属配合物大多情况也可以用。后来的wB97M-V也是，同样给主族参数化，而且算金属有机热化学问题还是名列前茅的（J. Chem. Theory Comput., 15, 3610 (2019)）。
M06已经没多大使用价值了，很多涉及过渡金属的泛函横测中表现都很平庸。用后继者MN15就可以代替

作者
Author: fwz3888 时间: 2021-5-3 17:07

sobereva 发表于 2021-5-2 17:47
是的，wB97XD虽然是给主族参数化的，但是用于过渡金属配合物大多情况也可以用。后来的wB97M-V也是，同样 ...

可惜Gaussian不支持wB97M-V，wB97X-D3都还没支持。ORCA又经常遇到波函数稳定性方面的问题，希望ORCA5能够解决波函数稳定性以及小虚频等问题了。

作者
Author: trevormx 时间: 2021-5-6 13:36
能不能再搞一个基组的投票？

作者
Author: sobereva 时间: 2021-5-9 06:15
截止到目前最惨的就是APFD，0票
上一届也是0票
exploring 3ed推销APFD大失败

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-5-9 22:52

sobereva 发表于 2021-5-9 06:15
截止到目前最惨的就是APFD，0票
上一届也是0票
exploring 3ed推销APFD大失败

B97M-rV去其实也是0票。。。。我投的是MN15当时老师您改了顺序

，投给wB97XD的票变到了PBE上

作者
Author: tsingjm 时间: 2021-5-15 17:15
用的最多的方法就是 B3LYP 和 LANL2DZ

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-5-15 21:45

tsingjm 发表于 2021-5-15 17:15
用的最多的方法就是 B3LYP 和 LANL2DZ

lanl2dz也太次了

作者
Author: tsingjm 时间: 2021-5-17 08:07

喵星大佬发表于 2021-5-15 21:45
lanl2dz也太次了

小白也搞不清楚基组的选择，我查文献过渡金属基本都用的是 LANL2DZ，就按照文献的基组设置了~

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-5-17 11:56
本帖最后由喵星大佬于 2021-5-17 11:58 编辑

tsingjm 发表于 2021-5-17 08:07
小白也搞不清楚基组的选择，我查文献过渡金属基本都用的是 LANL2DZ，就按照文献的基组设置了~

http://bbs.keinsci.com/thread-3545-1-1.html

http://bbs.keinsci.com/thread-536-1-1.html

http://sobereva.com/373

那我觉得的这几个帖子你还是很有必要看一看

作者
Author: kay 时间: 2021-5-17 14:28
之前用pbe33算有机荧光材料激发能还是不错的

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-5-17 15:38

kay 发表于 2021-5-17 14:28
之前用pbe33算有机荧光材料激发能还是不错的

pbe1/3

作者
Author: tsingjm 时间: 2021-5-20 12:56

喵星大佬发表于 2021-5-17 11:56
http://bbs.keinsci.com/thread-3545-1-1.html

http://bbs.keinsci.com/thread-536-1-1.html

好的，多谢指教！

作者
Author: 喵星大佬 时间: 2021-5-25 21:27

fwz3888 发表于 2021-5-2 14:55
过渡金属体系研究，pbe0和m06为主，mn15和mn15l最近发现表现也很不错尤其是一些开壳层体系。比较惊讶的是wb ...

M06算过渡金属不管是测试集还是自己用都相当拉跨，但不知道为啥用的人还是那么多，还有一堆用M06L的。同做过渡金属为主，基本还是用PBE0，有时候得到感觉比较离谱的结构就用MN15再来一次看看，MN15和MN15L确实是表现相当不错，尤其是在各种金属催化自由基反应里面，M06系列里面小虚频之类的问题目前在这两个里面还没怎么碰到过，似乎已经处理好了。话说ORCA可以用MN15/MN15L嘛？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2021-5-26 04:34

喵星大佬发表于 2021-5-25 14:27
M06算过渡金属不管是测试集还是自己用都相当拉跨，但不知道为啥用的人还是那么多，还有一堆用M06L的。同 ...

可以。但是这两个泛函不能简单地用关键字调用，得在%method里按交换项和相关项分别输入。比如MN15：

%method
method dft
exchange hyb_mgga_x_mn15
correlation mgga_c_mn15
end

如果用MN15L：

%method
method dft
exchange mgga_x_mn15_l
correlation mgga_c_mn15_l
end

orca手册detailed documentation里搜LibXC就能搜到怎么设定这类泛函

作者
Author: fwz3888 时间: 2021-5-26 08:57

喵星大佬发表于 2021-5-25 21:27
M06算过渡金属不管是测试集还是自己用都相当拉跨，但不知道为啥用的人还是那么多，还有一堆用M06L的。同 ...

好巧，我也是主要做过渡金属催化自由基反应。之前的一个研究中发现M06优于PBE0和B3LYP就一直用下来了，最近发现MN15是真的香，而且确实似乎即使写int=fine一般也不会像M06或者M062X有小虚频之类的问题

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)