論文の概要: Analytical harmonic vibrational frequencies with VV10-containing density
functionals: Theory, efficient implementation, and benchmark assessments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.14639v2
- Date: Sun, 2 Apr 2023 05:41:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-05 00:57:23.116450
- Title: Analytical harmonic vibrational frequencies with VV10-containing density
functionals: Theory, efficient implementation, and benchmark assessments
- Title（参考訳）: VV10を含む密度関数を持つ解析調和振動周波数:理論、効率的な実装、ベンチマーク評価
- Authors: Jiashu Liang and Xintian Feng and Martin Head-Gordon
- Abstract要約: 本研究は、VV10エネルギーの分析第2誘導体の最初の導出と効率的な実装について報告する。
解析周波数に対するVV10コントリビューションのさらなる計算コストは、推奨グリッドサイズに対する最小の基底セットを除いて、全てにおいて小さいことが示されている。
調和周波数をシミュレートするVV10の寄与は、小さな分子では小さいが、弱い相互作用が重要であるシステムでは重要である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: VV10 is a powerful nonlocal density functional for long-range correlation
that is used to include dispersion effects in many modern density functionals
such as the meta-generalized gradient approximation (mGGA), B97M-V, the hybrid
GGA, {\omega}B97X-V and the hybrid mGGA, {\omega}B97M-V. While energies and
analytical gradients for VV10 are already widely available, this study reports
the first derivation and efficient implementation of the analytical second
derivatives of the VV10 energy. The additional compute cost of the VV10
contributions to analytical frequencies is shown to be small in all but the
smallest basis sets for recommended grid sizes. This study also reports the
assessment of VV10-containing functionals for predicting harmonic frequencies
using the analytical second derivative code. The contribution of VV10 to
simulating harmonic frequencies is shown to be small for small molecules but
important for systems where weak interactions are important, such as water
clusters. In the latter cases, B97M-V, {\omega}B97M-V, and {\omega}B97X-V
perform very well. The convergence of frequencies with respect to grid size and
atomic orbital basis set size is studied and recommendations reported. Finally,
scaling factors to allow comparison of scaled harmonic frequencies with
experimental fundamental frequencies and to predict zero-point vibrational
energy are presented for some recently developed functionals (including r2SCAN,
B97M-V, {\omega}B97X-V, M06-SX, and {\omega}B97M-V).
- Abstract（参考訳）: VV10は,メタ一般化勾配近似 (mGGA), B97M-V, ハイブリッドGGA, {\omega}B97X-V, ハイブリッドmGGA, {\omega}B97M-V など,多くの現代的な密度汎関数に分散効果を含む,長距離相関の強力な非局所密度汎関数である。
vv10のエネルギーと分析勾配はすでに広く知られているが、vv10エネルギーの解析的な第2の誘導体の最初の導出と効率的な実装を報告している。
解析周波数に対するvv10の寄与の計算コストは、推奨のグリッドサイズに対して最小の基底セット以外は小さいことが示されている。
本研究は第2導関数を用いた高調波周波数予測のためのvv10含有関数の評価についても報告する。
調和周波数をシミュレートするVV10の寄与は、小さな分子では小さいが、水クラスターのような弱い相互作用が重要であるシステムでは重要である。
後者の場合、B97M-V、B97M-V、B97X-Vは非常によく機能する。
格子サイズおよび原子軌道基底集合サイズに関する周波数の収束について検討し、推奨する。
最後に、最近開発されたいくつかの関数(r2SCAN, B97M-V, {\omega}B97X-V, M06-SX, {\omega}B97M-V)に対して、スケールした高調波周波数と実験基本周波数の比較とゼロ点振動エネルギーの予測を可能にするスケーリング因子を提示する。
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