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[量化理论] 不同DFT泛函的HF成份一览

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发表于 2015-2-23 07:36:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
不同DFT泛函的HF成份一览

文/Sobereva @北京科音
First release: 2015-Feb-23   Last update: 2017-Jun-30


这里把常见的杂化泛函的HF交换成份从低到高进行排序列出。一些类型的计算直接依赖于HF成份,因此有这么个列表是比较有用的。比如,众所周知激发能直接依赖于HF成份,GGA太红,HF太蓝,HF成分越高的杂化泛函激发能越高。因此,如果发现TDDFT计算和实验光谱有系统偏差,就可以挑HF比例合适的泛函来用(虽说有些人自己调HF成份使得和实验对得恰到好处,但这样做容易被审稿人质疑,给人感觉是故意去凑,有弄虚作假之嫌。而若取现成的泛函来用就没这个麻烦了)。其中粗体字标注的是值得主要关注的,把几个主要的档都覆盖了。

GGA、meta-GGA:0%
TPSSh:10%
O3LYP:11.61%
TPSS1KCIS:13%
MPW1KCIS:15%
杂化版B97:19.43%
B3LYP、B3P86、B3PW91:20%
B97-1、B97-2、HCTH93:21%
MPW3LYP、X3LYP:21.8%
PBE1KCIS:22%
APFD:23%
PBE0、B1B95、TPSS0及mPW1PW91:25%
M06:27%
PW6B95、M05:28%
MPW1B95:31%
PBE0-1/3:33.33%
PBE38:37.5%
BB1K、BMK:42%
MPW1K:42.8%
MPWB1K:44%
MN15:44%
PWB6K:46%
BHandHLYP:50%
M08-HX:52.23%
M06-2X:54%
M05-2X:56%
M08-SO:56.79%
M06-HF:100%

范围分离泛函
LC-ωPBE:近程0%,远程100%,ω=0.4
LC-PBE0:近程25%,远程100%,ω=0.3
ωB97:近程0%,远程100%,ω=0.4
ωB97X:近程15.77%,远程100%,ω=0.3
ωB97XD:近程22.2%,远程100%,ω=0.2
ωB97X-V:近程16.7%,远程100%,ω=0.3
ωB97M-V:近程15%,远程100%,ω=0.3
CAM-B3LYP:近程19%,远程65%,ω=0.33
M11:近程42.8%,远程100%,ω=0.25
HSE03(g09里叫HSE2PBE)、HSE06(g09里叫HSEh1PBE。交换部分叫wPBEh)、MN12-SX、N12-SX:近程25%,远程0%

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发表于 2015-2-23 10:21:58 | 显示全部楼层
请问范围分离泛函和您前面列的那些泛函有什么区别呢。还有这个百分比看不懂。

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发表于 2015-2-23 11:37:48 | 显示全部楼层
太好了,有了这个一览表今后在相关激发态计算选择泛函时将不再太盲目,我正在找这样一个东西。还想请教Sob一个问题:因HF成份高的Functionals计算出的能量偏高,以其计算获得的ECD谱多需做红移处理,但红移多少有时不容易判断,如ECD谱比较复杂、正负Cotton Effects交替的情况。对这种情况我以前是参考J. Chem. Phys. 1998,108, 4439-4449.提出的二个判断标准:1)激发态的能量低于电离势(IP);2)激发态中必须包含eigenvalues为负值的virtual orbitals。这二条标准早期文献有广泛引用。但我后来发现如用CAM-B3LYP计算有时virtual orbitals全是正值,不符合第2条标准,而计算出ECD又与实测谱是吻合的。所以我在怀疑第2条标准可能不可靠,但我未找到质疑这一标准的文献。希望Sob有空时给予指导。先谢了!

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 楼主| 发表于 2015-2-23 19:10:44 | 显示全部楼层
fyzhuhui 发表于 2015-2-23 10:21
请问范围分离泛函和您前面列的那些泛函有什么区别呢。还有这个百分比看不懂。

范围分离泛函以后会专门写帖子介绍,此文也有简要讨论 http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=415
阅读基础量化书的DFT章节就会明白百分比的含义。
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 楼主| 发表于 2015-2-24 07:18:38 | 显示全部楼层
wxy 发表于 2015-2-23 11:37
太好了,有了这个一览表今后在相关激发态计算选择泛函时将不再太盲目,我正在找这样一个东西。还想请教Sob ...

那篇文章暂时没时间仔细去看,但是很多老的DFT文章的观点往往到了如今都不太适用,特别是范围分离泛函、DFT-D出来之后,所以我认为没必要太在意。可以找几个HF成分不同且都分布在可能合适的区间的泛函都算算试试。
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发表于 2015-2-24 09:55:18 | 显示全部楼层
明白了,谢谢Sob!

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发表于 2015-6-18 07:46:22 | 显示全部楼层
来咨询一下sob,很多泛函,高斯中没有,需要自己定义,不知道sob有没有上面泛函的总结,谢谢sob老师。因为我有的时候用到这样的不同的泛函,不知道怎么定义,都是通过google搜索,然后自己弄得,很多都是别人的回复,不知道准确不,所以,用之前都是先测试一下,比如说我选用MPW3LYP:  mpwlyp/6-31g* IOp(3/76=1000002180) IOp(3/77=0709007820) IOp(3/78=0871010000)   这样的总结不知道sob有没有,谢谢老师
有梦想,才有实现。奋斗吧,骄傲的少年。

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 楼主| 发表于 2015-6-18 08:29:41 | 显示全部楼层
小范范1989 发表于 2015-6-18 07:46
来咨询一下sob,很多泛函,高斯中没有,需要自己定义,不知道sob有没有上面泛函的总结,谢谢sob老师。因为 ...

没有这样的综合性总结

明尼苏达系列泛函输入方法在Truhlar网站上有总结,见http://comp.chem.umn.edu/info/DFT.htm
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发表于 2015-6-18 09:44:33 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2015-6-18 08:29
没有这样的综合性总结

明尼苏达系列泛函输入方法在Truhlar网站上有总结,见http://comp.chem.umn.edu/ ...

谢谢sob老师,我一直想找个这样的网站,哈哈哈。谢谢老师
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发表于 2016-1-3 11:25:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 小范范1989 于 2016-1-3 14:53 编辑
sobereva 发表于 2015-6-18 08:29
没有这样的综合性总结

明尼苏达系列泛函输入方法在Truhlar网站上有总结,见http://comp.chem.umn.edu/ ...

咨询一下sob老师,这个泛函,有没有1%或者是2%。我看网站,有MPWLYP1M的5%泛函。但是我用MPWLYP1M算的荧光波长蓝移,是不是应该有欧诺个HF更少的泛函?但是这个泛函怎么找,或者是怎么自己改?谢谢老师。ps:比如说b3lyp的HF为20%,我是否可以调剂到25%,那调节后的b3lyp(25%)和pbe0(25%)泛函效果相同吗?
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 楼主| 发表于 2016-1-3 19:10:12 | 显示全部楼层
小范范1989 发表于 2016-1-3 11:25
咨询一下sob老师,这个泛函,有没有1%或者是2%。我看网站,有MPWLYP1M的5%泛函。但是我用MPWLYP1M算的荧 ...


没有HF那么低的泛函,要那么低的还不如用GGA泛函
B3LYP调到25%也不可能和PBE0正好相同
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发表于 2016-6-8 17:00:43 | 显示全部楼层
补充几个ORCA支持的杂化泛函:
O3LYP: 12%
X3LYP: 21.8%
mPW1PW: 42.8%

下面里面这个链接里面给出了更多的(但ORCA可能不支持)的函数:
https://www.scm.com/documentation/ADF/Input/Density_Functional/

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bianwenbo 发表于 2016-6-8 17:00
补充几个ORCA支持的杂化泛函:
O3LYP: 12%
X3LYP: 21.8%

前两个之前已经有了,mPW1PW不是42.8%而是25%。
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sobereva 发表于 2016-6-8 19:17
前两个之前已经有了,mPW1PW不是42.8%而是25%。

果然不提供PDF的在线文档不靠谱,还是要名师指路。
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