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楼主 Author: sobereva
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[量化理论] 简谈量子化学计算中DFT泛函的选择

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发表于 Post on 2022-10-22 18:59:03 | 只看该作者 Only view this author
这些计算任务都太专业了,如果只是最基础的有机小分子的结构优化和频率计算,是不是用什么泛函都可以?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-10-23 04:09:17 | 只看该作者 Only view this author
mfdsrax2 发表于 2022-10-22 18:59
这些计算任务都太专业了,如果只是最基础的有机小分子的结构优化和频率计算,是不是用什么泛函都可以?

当然不是
诸如用LDA泛函计算直接被审稿人打回去,无论什么分子
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
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发表于 Post on 2023-11-30 20:59:56 | 只看该作者 Only view this author
很棒

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发表于 Post on 2024-11-15 12:02:27 | 只看该作者 Only view this author
老师,您这个帖子中,有写到,在计算电子密度分布时,普通泛函推荐PBE0、TPSSh。但我另外看了老师您写的有关于电子密度差、原子电荷计算等与电子密度、电子转移相关的博文中,基态情况下,计算波函数信息所用的级别基本都用的B3LYP泛函,级别差不多在B3LYP/6-311g**,或者B3LYP/def2tzvp,外加iefpcm隐式溶剂模型表现溶剂对溶质电子的极化。这方面,B3Lyp泛函与PBE0比如何呢。
目前专攻:
基于DFT、MD模拟的自由能计算
基于过渡态理论的自由能垒和反应速率常数计算
基于MD模拟的交联聚合物计算

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2024-11-15 12:14:32 | 只看该作者 Only view this author
JCenter 发表于 2024-11-15 12:02
老师,您这个帖子中,有写到,在计算电子密度分布时,普通泛函推荐PBE0、TPSSh。但我另外看了老师您写的有 ...

没有太大差别
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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发表于 Post on 2024-11-15 13:15:11 | 只看该作者 Only view this author

好嘞,感谢老师
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发表于 Post on 2025-6-13 12:46:29 | 只看该作者 Only view this author
忽然被ωB97X及其加不同色散校正的系列泛函(以下用wB97X简写)弄得有点迷糊。
wB97与wB97X对应J. Chem. Phys., 2008, 128, 084106原文;
wB97XD对应Phys. Chem. Chem. Phys., 2008,10, 6615-6620原文;
wB97X-D3对应J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 1, 263–272原文;
wB97X-D3(BJ)对应J. Chem. Theory Comput. 2018, 14, 11, 5725–5738原文;
wB97X-V对应Phys. Chem. Chem. Phys., 2014,16, 9904-9924原文。
是不是应该认为,由于泛函参数本身也经过调整,wB97X原始形式、wB97XD去掉DFT-D2剩下的部分、wB97X-D3去掉DFT-D3(0)剩下的部分、wB97X-D3(BJ)去掉DFT-D3(BJ)剩下的部分、wB97X-V去掉VV10剩下的部分,都是两两互不相同的?
√546=23.36664289109

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发表于 Post on 2025-6-13 13:13:21 | 只看该作者 Only view this author
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-6-13 12:46
忽然被ωB97X及其加不同色散校正的系列泛函(以下用wB97X简写)弄得有点迷糊。
wB97与wB97X对应J. Chem. P ...

对。究其原因应该是因为wB97X本身能考虑一部分中程色散(虽然考虑得没有M06-2X那么多),所以不管加什么形式的色散项,必须把wB97X本身的色散调小一些。
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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傻傻的木瓜

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发表于 Post on 2025-6-13 13:54:19 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 Uus/pMeC6H4-/キ 于 2025-6-25 16:19 编辑
wzkchem5 发表于 2025-6-13 13:13
对。究其原因应该是因为wB97X本身能考虑一部分中程色散(虽然考虑得没有M06-2X那么多),所以不管加什么 ...

原来是这样。后来又查到LibXC库,可见HYB_GGA_XC_WB97X (id=464)、HYB_GGA_XC_WB97X_D (id=471)、HYB_GGA_XC_WB97X_D3 (id=399)、HYB_GGA_XC_WB97X_V (id=466)都是不同的项目。至于那个wB97X-D3(BJ),原文专门解释了
Note that ωB97X-D3(BJ) should not be confused with ωB97X-D3. The latter was parametrized together with the underlying exchange-correlation DFA for usage with the zero-damping version of DFT-D3, (132) while the first is based on the parametrization of the exchange-correlation component of ωB97X-V.

不过目前似乎wB97X-D4还没出来……?

收集这个主要是想看如何跨软件复现带色散校正的那几个变体的结果。从这里来看Gaussian 16支持wB97/wB97X/wB97XD,而从这里来看ORCA 6除了wB97XD都能支持。一开始我是被ORCA论坛的此帖此帖搞糊涂了,一个说能用LibXC调用wB97XD泛函(的交换相关部分),一个又说其中DFT-D2色散校正的阻尼函数没法用。

编辑:这帖的讨论很有帮助,原来wB97X-D4和wB97XD-D3(BJ)是类似的情况。
√546=23.36664289109

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发表于 Post on yesterday 00:44 | 只看该作者 Only view this author
翻出一年前某个物理有机讲义时看到J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 35, 15127–15136这篇文章,全程使用M06-2X泛函计算了环己烷/四氢吡喃体系不同取代基的直立/平伏构象能量差。看起来还不错,然而取代基除主族元素外还有Ni、Cu、Zn所在三个副族的过渡金属,且后者似乎才是重点,讨论的内容也包括键长键角等几何特征。这种场合下应该还是用PBE0-D3(BJ)优化、wB97M-V算单点(或者双杂化泛函甚至DLPNO-CCSD(T)去)更合适吧?万一有人拿这样的工作说M06-2X可以用于过渡金属的金属有机化合物,该如何应对呢……
√546=23.36664289109

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 楼主 Author| 发表于 Post on yesterday 03:36 | 只看该作者 Only view this author
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-8-11 00:44
翻出一年前某个物理有机讲义时看到J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 35, 15127–15136这篇文章,全程使用M06-2 ...

这样更合适

如果是牵扯过渡金属的成键变化的问题,肯定不能用M06-2X。如果对于配位键相关的几何特征关注,拿它优化也是很烂的选择,起码用MN15也比那强。
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