Dispersione Corretto Metodi Density Functional

La densità teoria del funzionale è generalmente utilizzato per modellare forti interazioni intermolecolari tra i sistemi macromolecolari solide , tra cui termochimica e legame covalente . Tuttavia, la descrizione delle interazioni di dispersione a lungo raggio non è sempre preciso . Metodi per l'applicazione della teoria del funzionale della densità di includere la correzione della dispersione sono in costante sviluppo e , a partire dalla data di pubblicazione , comprende non locale van der Waal , convenzionali e parametri , correzioni semiclassici , e le correzioni di un elettrone . Density Functional

La densità teoria del funzionale in gran parte è riuscita a descrivere le proprietà di stato fondamentale di semiconduttori , isolanti e metalli , e comprende anche materiali complessi come i nanotubi di carbonio e proteine. Invece di funzioni d'onda a molti corpi , la teoria utilizza densità per descrivere il sistema di fermioni interagenti . Densità funzionale è praticamente applicato secondo approssimazioni fatte per il potenziale di scambio - correlazione , che fornisce un'ulteriore spiegazione del principio di Pauli e dei potenziali effetti Couloumb , ben oltre una interazione elettrone elettrostatica .

Dispersione Interazioni

interazioni di dispersione sono le porzioni attraenti di lungo raggio forze di van der Waal tra atomi indirettamente legati e molecole . Servono una funzione importante nel campo dell'elettronica molecolare , sistemi biologici , cristalli molecolari e materiali energetici . Per ottenere una precisione chimica, quando modellazione grandi sistemi , le interazioni di dispersione devono essere inclusi . I metodi attuali utilizzano un calcolo super- molecolare dell'energia totale del sistema , e ottenere l'energia di interazione da un frammento eseguita.
Nonlocal Van der Waal
e metodi con parametri

Il nonlocale van der Waal Metodo calcola dispersione energetica in modo non empirico , in base alla loro densità elettronica . Il vantaggio di questo metodo è che gli effetti di dispersione sono incorporati naturalmente attraverso la densità di carica , così dispersione dipendenza dallo stato di ossidazione atomico è incluso automaticamente . Metodi con parametri vengono applicati all'equilibrio strutture delle molecole di medie dimensioni . Il loro principale svantaggio è l'instabilità numerica , che porta a potenziali curve di energia rumorosi e artificiale van der Waal minimi .
Semiclassical e One - elettrone Correzioni

Il metodo semiclassico risale agli anni '70 e si modifica in base a trattamento di dispersione di energia con additivi atomo coppie . Questo migliora la precisione e l'applicabilità e riduce empirismo . Metodi aggiornati permettono anche il semplice calcolo dei gradienti di energia per l'ottimizzazione della geometria efficiente . Il metodo one- elettrone utilizza potenziali non locali atomo centrato ed è generalmente applicato alla modellazione forze di van der Waal in grafite , benzene e argon complessi . I potenziali impiegati , tuttavia , decadimento rapidamente con aumento della distanza inter- atomica .