Bagaimana B3LYP diimplementasikan dalam Gaussin 0 *, GAMESS-US, Molpro, ... dll?

Secara khusus saya ingin memperluas pekerjaan yang melibatkan B3LYP dimulai dengan Gaussian 03 tetapi dilanjutkan dengan GAMESS-AS. Energi yang disediakan oleh metode B3LYP default tidak sama. Ada diskusi tentang ini di manual GAMESS-AS (bagian Informasi Lebih Lanjut):

Perhatikan bahwa B3LYP dalam GAMESS sebagian didasarkan pada fungsi korelasi gas elektron VWN5. Karena ada lima formula dengan dua kemungkinan parameterisasi yang disebutkan dalam makalah VWN tentang korelasi lokal, program lain mungkin menggunakan pilihan lain, dan karenanya menghasilkan energi B3LYP yang berbeda. Misalnya, manual NWChem mengatakan menggunakan "fungsi VWN 1 dengan parameter RPA yang bertentangan dengan parameter Monte Carlo yang ditentukan" sebagai standarnya. Jika Anda ingin menggunakan formula VWN1 ini dalam hibrida B3LYP, cukup pilih "DFTTYP = B3LYP1".

Dikatakan bahwa standarnya berbeda antara GAMESS dan NWCHEM dan bahwa ada opsi untuk membuat GAMESS melakukan perhitungan yang sama seperti yang dilakukan NWCHEM secara default.

Bagaimana cara saya mendapatkan persetujuan G03 dan GAMESS B3LYP?

Apa perbedaan antara implementasi standar berbagai paket perangkat lunak B3LYP dan kemampuannya, yaitu dapatkah definisi / implementasi B3LYP mereka disesuaikan?

Aesin sudah menjawab sebagian dari pertanyaan Anda. Saya dapat memberi Anda beberapa informasi lebih lanjut tentang GAMESS (AS).

Dimungkinkan untuk membuat GAMESS (AS) menggunakan 'tipe' B3LYP yang sama dengan Gaussian 03. Untuk ini, Anda perlu menentukan "DFT = B3LYP1" seperti yang telah Anda sebutkan dalam pertanyaan Anda. Ini memilih B3LYP dengan VWN formula 1 korelasi lokal RPA yang, setahu saya, identik dengan apa yang mereka sebut VWN formula III dalam beberapa program lain (seperti Gaussian 03).

Tentu saja, memilih fungsional yang sama di kedua program bukan satu-satunya syarat untuk mendapatkan hasil yang identik. Beberapa hal lain yang perlu dipertimbangkan adalah:

• Set dasar. Kedua program harus menggunakan set dasar yang sama persis. Jika Anda menggunakan basis yang disimpan secara internal di dalam Gaussian (seperti, misalnya, 6-31G (d, p)), Anda dapat membuat Gaussian mencetak detail pengaturan basis dengan menambahkan kata kunci GFINPUT ke bagian rute. Basis cetak GAMESS (AS) mengatur detail dalam output utamanya.

• Ukuran kotak. Secara default, Gaussian 03 menggunakan kisi (75.302) sementara GAMESS (AS) menggunakan kisi (96.302). Di Gaussian, ukuran kotak dapat dikontrol oleh kata kunci INT. Di GAMESS (AS), Anda harus melihat kata kunci NRAD dan NLEB di grup $ DFT. Jenis kisi juga akan membuat perbedaan, tetapi sepengetahuan saya, GAMESS (AS) dan Gaussian memanfaatkan kisi-kisi serupa.

• Cutoff integral. Kedua program mengabaikan integral yang sangat kecil, karena ini akan mempercepat perhitungan tanpa berdampak signifikan pada akurasi. Namun, faktor cutoff antara kedua program bisa berbeda, yang dapat menyebabkan hasil yang sedikit berbeda. Di Gaussian 03, Anda dapat mengontrol faktor cutoff dengan IOP (3/27). Di GAMESS (AS), Anda dapat menggunakan kata kunci ICUT dalam $ CONTRL.

• Konvergensi SCF. Gaussian biasanya menggunakan EDIIS dan CDIIS untuk prosedur SCF sementara GAMESS (AS) menggunakan DIIS atau SOSCF. Kedua metode harus bertemu ke solusi yang sama, asalkan kasing Anda tidak terlalu rumit untuk DFT. Namun, Anda harus menentukan kriteria konvergensi yang sangat ketat jika Anda ingin membandingkan energi yang diperoleh dengan kedua program.

• Berkenaan dengan optimasi geometri: Gaussian dan GAMESS (AS) menggunakan sistem koordinat yang sangat berbeda, pengoptimal geometri, dan kriteria konvergensi. Membuat kedua program mengoptimalkan ke geometri yang sama persis sulit, bahkan mungkin mustahil.

Mungkin ada perbedaan kecil lain yang harus Anda perhitungkan. Mungkin yang terbaik adalah memulai dengan perhitungan Hartree-Fock, dan melihat apakah kedua program menghasilkan energi SCF yang sama - ini menghilangkan perbedaan dalam fungsi dan grid DFT dari persamaan.

Semoga ini membantu.

Implementasi Gaussian dari B3LYP menggunakan fungsional VWN3, menurut manual .

Membuat Gaussian menggunakan fungsional VWN5 sebagai gantinya untuk itu agak rumit, tetapi ternyata bisa bisa dilakukan dengan menambahkan semua berikut ke garis rute:

• bv5lyp - untuk menentukan komponen fungsional mana - pertukaran Becke, dan VWN5 lokal, korelasi LYP non-lokal.
• iop(3/76=1000002000) - Pertukaran HF 20%, plus
• iop(3/77=0720008000) - 72% Becke pertukaran non-lokal, ditambah 80% pertukaran lokal Slater, plus
• iop(3/78=0810010000) - 81% korelasi LYP non-lokal, ditambah 100% dari korelasi lokal V5LYP VWN5.

(Anda dapat melihat mengapa orang mencoba untuk menghindari menggunakan kata kunci IOP.) Informasi lebih lanjut tentang penggunaan ini ada di halaman kata kunci DFT yang disebutkan di manual Gaussian , di bawah 'Model Buatan Pengguna'.

Saya tidak terlalu terbiasa dengan GAMESS, tetapi sepertinya tidak memiliki pilihan untuk menggunakan versi VWN3 dari B3LYP, jadi sepertinya Anda tidak dapat memilih cara lain.

Adapun ini dan kemampuan beradaptasi dalam paket lain, saya tahu Turbomole telah mendaftarkan B3LYP (menggunakan VWN5) dan B3LYP_Gaussian (menggunakan VWN3), dan manual untuk ADF menyarankan Anda hanya dapat menggunakan VWN5 untuk B3LYP di sana, tetapi Anda dapat menyesuaikan jumlah HF bertukar jika itu sesuatu yang ingin Anda lakukan.

B3LYP bawaan NWChem seharusnya setuju dengan Gaussian, modulo grid dan masalah toleransi yang tercantum dalam jawaban Thom. Anda dapat menentukan bentuk fungsional apa pun yang didukung oleh konstituen menggunakan antarmuka XC eksplisit: http://www.nwchem-sw.org/index.php/Density_Functional_Fory_for_Molecules#XC_and_DECOMP_--_Exchange-Correlation_Potentials .

Saya menyadari bahwa pertanyaan sudah dijawab tetapi saya ingin menambahkan rincian NWChem untuk kelengkapan karena pertanyaan menunjukkan keinginan untuk membuat GAMESS = NWChem = Gaussian.

Sebagai catatan, Dalton mendukung B3LYP dan B3LYP-G. Yang terakhir setuju dengan Gaussian sementara yang pertama adalah versi yang lebih kanonik yang mungkin setuju dengan GAMESS.