密度泛函理论计算中不容忽视的问题
计算物理
2017-07-04 v1 材料科学
化学物理
摘要
使用多小波，我们获得了211个分子测试集的GGA-PBE和杂化PBE0密度泛函的总能量和相应原子化能量，具有前所未有的且保证的Hartree精度。这些准精确参考允许我们量化标准全电子基组的精度，这些基组被认为对分子高度准确，例如高斯型轨道(GTOs)、全电子数值原子中心轨道(NAOs)和全势增广平面波(APW)方法。我们表明NAOs能够在应用典型的基组尺寸下，对总能量和原子化能量均达到所谓的化学精度(1 kcal/mol)。对于GTOs，三重ζ质量基组在总能量中平均误差约10kcal/mol，而五重ζ基组几乎达到化学精度。由于系统误差抵消，原子化能量误差减少近一个数量级，使得中等至大型GTO基组也接近化学精度，尽管存在显著异常值。为了检查计算密度的精度，我们还研究了偶极矩，其中通常只有最大的NAO和GTO基组能够产生低于0.01 Debye的误差。所观察到的误差在本文考虑的不同泛函之间相似。
引用
@article{arxiv.1702.00957,
title = {The Elephant in the Room of Density Functional Theory Calculations},
author = {Stig Rune Jensen and Santanu Saha and José A. Flores-Livas and William Huhn and Volker Blum and Stefan Goedecker and Luca Frediani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.00957},
year = {2017}
}