含VV10密度泛函的解析谐性振动频率：理论、高效实现与基准评估
化学物理
2023-06-07 v2 量子物理
摘要
VV10是一种用于长程关联的强大非局域密度泛函，被用于在许多现代密度泛函中引入色散效应，例如元广义梯度近似（mGGA）、B97M-V、杂化GGA、{\omega}B97X-V以及杂化mGGA、{\omega}B97M-V。尽管VV10的能量和解析梯度已广泛可用，本研究报道了VV10能量解析二阶导数的首次推导与高效实现。对于推荐网格尺寸，VV10对解析频率的额外计算成本除最小基组外均很小。本研究还利用该解析二阶导数代码评估了含VV10泛函预测谐波频率的表现。结果表明，VV10对小分子谐波频率模拟的贡献很小，但对于弱相互作用重要的体系（如水团簇）则十分重要。在后一类情况中，B97M-V、{\omega}B97M-V和{\omega}B97X-V表现非常好。我们研究了频率随网格尺寸和原子轨道基组尺寸的收敛性并给出了建议。最后，针对若干近期发展的泛函（包括r2SCAN、B97M-V、{\omega}B97X-V、M06-SX和{\omega}B97M-V），给出了用于将缩放谐波频率与实验基频比较以及预测零点振动能的缩放因子。
引用
@article{arxiv.2208.14639,
title = {Analytical harmonic vibrational frequencies with VV10-containing density functionals: Theory, efficient implementation, and benchmark assessments},
author = {Jiashu Liang and Xintian Feng and Martin Head-Gordon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.14639},
year = {2023}
}
备注
30 pages, 5 figures, 4 tables