Wie wird B3LYP in Gaussin 0 *, GAMESS-US, Molpro usw. implementiert?


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Insbesondere möchte ich die Arbeit mit B3LYP erweitern, die mit Gaussian 03 begann, aber mit GAMESS-US fortgesetzt wurde. Die von den Standard-B3LYP-Methoden bereitgestellten Energien sind nicht dieselben. Im Handbuch zu GAMESS-US (Abschnitt Weitere Informationen) wird darüber diskutiert:

Beachten Sie, dass B3LYP in GAMESS teilweise auf der VWN5-Elektronengaskorrelationsfunktion basiert. Da es fünf Formeln mit zwei möglichen Parametrisierungen gibt, die im VWN-Papier zur lokalen Korrelation erwähnt werden, können andere Programme andere Auswahlmöglichkeiten verwenden und daher unterschiedliche B3LYP-Energien erzeugen. Im NWChem-Handbuch heißt es beispielsweise, dass die Standardeinstellung "VWN 1-Funktion mit RPA-Parametern im Gegensatz zu den vorgeschriebenen Monte-Carlo-Parametern" lautet. Wenn Sie diese VWN1-Formel in einem B3LYP-Hybrid verwenden möchten, wählen Sie einfach "DFTTYP = B3LYP1".

Er sagt, die Standardwerte unterscheiden zwischen GAMESS und diesen Rechnungen und dass es eine Möglichkeit zu bekommen GAMESS die gleiche Berechnung zu tun, wie diese Rechnungen standardmäßig tun.

Wie kann ich eine G03- und eine GAMESS B3LYP-Berechnung vereinbaren?

Was sind die Unterschiede zwischen den verschiedenen Standardimplementierung Softwarepakete von B3LYP und ihre Fähigkeiten, können also ihre B3LYP Definitionen / Implementierungen angepasst werden?

Antworten:


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Aesin bereits Teil Ihrer Frage beantwortet. Ich kann Ihnen weitere Informationen zu GAMESS (US) geben.

Es ist möglich, dass GAMESS (US) den gleichen Typ von B3LYP wie Gaussian 03 verwendet. Dazu müssen Sie "DFT = B3LYP1" angeben, wie Sie bereits in Ihrer Frage erwähnt haben. Hiermit wird B3LYP mit lokaler RPA-Korrelation der VWN-Formel 1 ausgewählt, die meines Wissens mit der VWN-Formel III in einigen anderen Programmen (z. B. Gaussian 03) identisch ist.

Natürlich ist die Auswahl der gleichen Funktion in beiden Programmen nicht die einzige Voraussetzung, um identische Ergebnisse zu erzielen. Einige andere Dinge zu beachten sind:

  • Basis-Set. Beide Programme haben exakt die gleichen Basissatz zu verwenden. Wenn Sie einen intern gespeicherte Basissatz in Gaussian verwenden (wie zum Beispiel 6-31G (d, p)), können Sie Gaußschen den Basissatz Details machen drucken, indem Sie das Stichwort GFINPUT auf den Streckenabschnitt hinzufügen. GAMESS (US) druckt Basissatzdetails in seiner Hauptausgabe.

  • Gittergröße. Standardmäßig verwendet Gaussian 03 ein Gitter (75.302), während GAMESS (US) ein Gitter (96.302) verwendet. In Gauß kann die Rastergröße mit dem Schlüsselwort INT gesteuert werden. In GAMESS (US) sollten Sie sich die Schlüsselwörter NRAD und NLEB in der Gruppe $ DFT ansehen. Die Art des Gitters wird ebenfalls einen Unterschied machen, aber nach meinem besten Wissen verwenden GAMESS (USA) und Gaußsche ähnliche Gitter.

  • Integral Cutoff. Beide Programme vernachlässigen sehr kleine Integrale, da dies die Berechnung beschleunigt, ohne die Genauigkeit wesentlich zu beeinträchtigen. Allerdings können die Cutoff-Faktoren zwischen den beiden Programmen unterschiedlich sein, was zu leicht unterschiedlichen Ergebnissen führen kann. In Gaussian 03 können Sie den Cutoff-Faktor mit IOP (3/27) steuern. In GAMESS (US), können Sie das iCut Schlüsselwort in $ CONTRL verwenden.

  • SCF Konvergenz. Gauß verwendet normalerweise EDIIS und CDIIS für das SCF-Verfahren, während GAMESS (USA) DIIS oder SOSCF verwendet. Beide Methoden sollten zur gleichen Lösung konvergieren, vorausgesetzt, Ihr Fall ist für DFT nicht zu komplex. Sie sollten jedoch sehr strenge Konvergenzkriterien angeben, wenn Sie die mit beiden Programmen erzielten Energien vergleichen möchten.

  • In Bezug auf Geometrieoptimierungen: Gauß und GAMESS (USA) verwenden sehr unterschiedliche Koordinatensysteme, Geometrieoptimierer und Konvergenzkriterien. Macht beiden Programme auf die exakt gleiche Geometrie optimieren ist schwierig, vielleicht sogar unmöglich.

Es könnten auch andere kleinere Unterschiede geben Sie haben zu berücksichtigen. Vielleicht ist es am besten, mit einer Hartree-Fock-Berechnung zu beginnen und zu prüfen, ob die beiden Programme die gleiche SCF-Energie liefern. Dadurch werden Unterschiede im funktionalen und im DFT-Gitter aus der Gleichung herausgerechnet.

Hoffe das hilft.


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Die Gaußsche Implementierung von B3LYP verwendet laut Handbuch die VWN3-Funktion .

Es ist etwas schwierig, Gaussian die VWN5-Funktion zuzuweisen, da dies etwas kompliziert ist. Sie können dies jedoch anscheinend tun, indem Sie der Routenlinie Folgendes hinzufügen:

  • bv5lyp - um anzugeben, welche Funktionskomponenten - Becke-Austausch und VWN5 lokal, LYP nicht lokale Korrelation.
  • iop(3/76=1000002000) - 20% HF Austausch sowie
  • iop(3/77=0720008000) - 72% Becke nicht lokaler Austausch, plus 80% Slater Ortsvermittlungsstelle, sowie
  • iop(3/78=0810010000) - 81% nichtlokale LYP-Korrelation plus 100% der lokalen V5LYP VWN5-Korrelation.

(Sie können sehen, warum Benutzer versuchen, die Verwendung des IOP-Schlüsselworts zu vermeiden.) Weitere Informationen zur Verwendung dieser Schlüsselwörter finden Sie auf der zuvor genannten Seite mit DFT-Schlüsselwörtern im Gaußschen Handbuch unter "Benutzerdefinierte Modelle".

Ich bin nicht so vertraut mit GAMESS, aber es scheint nicht die Möglichkeit zu geben, die VWN3-Version von B3LYP zu verwenden, so dass es nicht so aussieht, als ob Sie in die andere Richtung gehen könnten.

Was diese und Anpassungsfähigkeit in anderen Paketen, ich weiß Turbomole sowohl B3LYP notiert (mit VWN5) und B3LYP_Gaussian (mit VWN3) und dem Handbuch für ADF empfehlen Sie , nur VWN5 für B3LYP dort verwenden können, aber man kann die Menge an HF zwicken Austausch , wenn das ist etwas , Sie tun mögen.


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NWChem's eingebautes B3LYP soll mit Gaussian übereinstimmen, das Raster und Toleranzprobleme modulieren, die in Thoms Antwort erwähnt wurden. Sie können jede funktionale Form, für die die Komponenten unterstützt werden, über die explizite XC-Schnittstelle vorschreiben: http://www.nwchem-sw.org/index.php/Density_Functional_Theory_for_Molecules#XC_and_DECOMP_--_Exchange-Correlation_Potentials .

Ich erkenne, dass die Frage bereits beantwortet wurde, wollte aber der Vollständigkeit halber die NWChem-Details hinzufügen, da die Frage den Wunsch anzeigt, GAMESS = NWChem = Gaussian zu machen.

Als Randbemerkung, unterstützt Dalton B3LYP und B3LYP-G. Letzteres stimmt mit Gauß überein, während Ersteres die kanonischere Version ist, die möglicherweise mit GAMESS übereinstimmt.

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