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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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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-5-21 04:22:26 | 只看该作者 Only view this author
tiandikuoyuan 发表于 2022-5-20 15:51
老师,您好,我看了J. Chem. Theory Comput. 2020, 16, 7, 4416–4428关于配合物不同多重度能量差计算的泛 ...

不具备普遍性,被批的概率极大
如果你用的Gaussian,可以尝试ORCA 5来算,默认会用的trah对于一些难收敛的过渡金属配合物可能最终能收敛。到时候如果想和之前Gaussian算的其它的对比,可以把ORCA收敛的波函数按下文的做法“gbw到chk的批量转换脚本” 作为Gaussian的初猜,应当能顺利收敛
将Gaussian等程序收敛的波函数作为ORCA的初猜波函数的方法
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发表于 Post on 2022-5-21 09:08:01 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-5-21 04:22
不具备普遍性,被批的概率极大
如果你用的Gaussian,可以尝试ORCA 5来算,默认会用的trah对于一些难收敛 ...

好的,非常感谢

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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
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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
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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
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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?
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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/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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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。
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发表于 Post on 2025-8-11 00:44:30 | 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……
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-8-11 03:36:18 | 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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发表于 Post on 2025-10-4 14:46:58 | 只看该作者 Only view this author
假如用某个泛函基组搭配计算某个电子结构较复杂的体系单点,在SCF收敛且确认波函数稳定后做波函数分析发现电子密度、自旋密度等分布异常广,那么分析原因时如何区分下述几种情形:(1)由泛函自相互作用误差/离域性误差较大而引起,(2)由泛函对强静态相关体系描述能力差而引起,(3)由基组弥散函数过量而引起?

我知道这需要对体系与泛函本身的特性有深刻了解,也知道换用其他泛函或波函数方法及基组、改变波函数初猜重新计算很有必要,但我还想知道有没有不再做SCF迭代就能区分上述情形的通用做法。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-4 15:26:44 | 只看该作者 Only view this author
Uus/pMeC6H4-/キ 发表于 2025-10-4 14:46
假如用某个泛函基组搭配计算某个电子结构较复杂的体系单点,在SCF收敛且确认波函数稳定后做波函数分析发现 ...

使用过量弥散函数本身并不是造成电子密度分布异常广的必然原因,要不然用平面波做计算的,电子密度分布还不邪乎了

对静态相关描述能力不足并不至于电子分布过于弥散。

最大的可能性还是来自于方法的离域性误差问题,和离域性误差小的泛函做个对比或密度差图便可判断

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