Új sűrűségfunkcionálok fejlesztése tesztelése és alkalmazása molekulákra
Title in English
Development and Testing new density functionals and their application for molecules
Panel
Chemistry 1
Department or equivalent
Department of Inorganic and Analytical Chemistry (Budapest University of Technology and Economics)
Starting date
2005-01-01
Closing date
2008-09-30
Funding (in million HUF)
9.673
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A víz klaszterek sűrűségfunkcionálokkal történő számításához egy megfelelő bázist ajánlottunk. Feltártuk a kétatomos molekulák disszociácós görbéjével kapcsolatos sűrűségfunkcionál hibák eredetét. Meghatároztuk az önkölcsönhatási hiba egy optimális leskálázását; és bemutattuk a kétatomos molekulák disszociációjakor fellépő frakcionális töltés hiba és az önkölcsönhatási hiba működését.
Definiáltuk a több elektronos önkölcsönhatási hibát (eddig az irodalomban csak az egy és két elektronos önkölcsönhatási hiba volt definiálva).
Módosítottuk a TPSS funkcionált, úgy hogy a szilárd testekre kapott jó eredmények megmaradjanak, de a számított képződési entalpiák javuljanak, Javaslatot tettünk a PBE funkcionál gradiens korrekciójának csökkentésére, önkölcsönhatási korrekció számításokkal kiegészítve.
Javaslatot tettünk nyílt rendszerek fluktuáló elektronsűrűségének jobb leírására Tisztáztuk a több elektronos önkölcsönhatási hiba természetét.
Egy új sűrűség funkcionált konstruáltunk (PBEsol), amely alkalmas szilárd fázisú kristályos anyagok rácsállandójának minden eddiginél pontosabb meghatározására. Ez a funkcionál alapul szolgál magasabb szintű funkcionálok felépítéséhez. A PBEsol funkcionál jó eredménnyel használható szénhidrogének izomerizációs energiájának kiszámítására. Tisztáztuk az önkölcsönhatási hiba viselkedését hidrogén lánc esetében és megmutattuk milyen eredménnyel jár az önkölcsönhatási hiba korrekciója ebben az esetben.
Results in English
We proposed a suitable basis set for density functional calculation of water clusters. We have pointed out the origin of the errors in the density functionals for the dissociation curves of diatomic molecules. We have found an optimal way to scale-down the self-interaction correction in many-electron regions and examined the nature of the spurious fractional charge and self-interaction errors in the dissociation of diatomic molecules.
We gave a definition for the self-interaction error of many-electron systems. (as a generalization of the earlier concept of one-electron self-interaction error).
We modified the TPSS functional to keep the good results for solids, but improve the calculated enthalpies of formation. We proposed a diminished version of the PBE density functional with self-interaction correction.
We suggested an improved description of systems with fluctuating numbers of electrons. We clarified the nature of the many-electron self-interaction freedom.
We constructed a new density functional (PBEsol) to get accurate lattice constants in solid-phase crystallized systems. This functional provides a base for the construction of higher-level density functionals. The PBEsol functional gives improved results for the isomerisation energy of hydro-carbons. We also clarified the nature of the self-interaction error for hydrogen chains and showed the effect of the self-interaction correction in this case.
Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.; Csonka, G. I.: Binding Energy Curves from Nonempirical Density Functionals I. Covalent Bonds in Closed-Shell and Radical Molecules, J. Phys. Chem. A. 109, 11006-11014., 2005
Csonka, G. I.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.: Proper Gaussian Basis Sets for Density Functional Studies of Water Dimers and Trimers, J. Phys. Chem. B. 109, 21471-21475., 2005
Perdew, J.P.; Ruzsinszky, A.; Csonka G.I. et al.: Restoring the Density-Gradient Expansion for Exchange in Solids and Surfaces., Phys. Rev. Lett. 100, 136406, 2008
Csonka, G. I.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.; Grimme S: Improved Description of Stereo-electronic Effects in Hydrocarbons Using Semilocal Density Functional Theory., J. Chem. Theory. Comput. 4, 888, 2008
Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.; Csonka G.I. et al.: Understanding and Correcting the Self-Interaction Error in the Electrical Response of Hydrogen Chains, Phys. Rev. A 77, 060502, 2008
Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.; Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.;: Spurious fractional charge on dissociated atoms: Pervasive and resilient self-interaction error of common density functionals, J. Chem. Phys. 125, 194112, 2006
Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.; Perdew, J.P.; Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.;: Scaling down the Perdew-Zunger self-interaction correction in many-electron regions, J. Chem. Phys. 124,094108, 2006
Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.: Diminished gradient dependence of density functionals: Constraint satisfaction and self-interaction correction, J. Chem. Phys. 2007, 126, 244107, 2007
Perdew, J.P.; Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.; Staroverov, V. N.; Tao, J.: Exchange and Correlation in Open Systems of Fluctuating Electron Numberself-interaction correction, Phys. Rev. A 2007, 76, 040501, 2007
Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.; Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.;: Density functionals that are one- and two- but not many-electron self-interaction free: Tests for H2+, He2+, LiH+, and Ne2+, J. Chem. Phys., 2007
Ruzsinszky, A.; Perdew, J.P.; Tao, J; Csonka, G. I.; Scuseria, G. E.;: One-parameter optimization of a nonempirical meta-generalized gradient approximation for the exchange-correlation energy, Phys. Rev. A 2007, 76, 042506, 2007
Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.; Perdew, J.P.: Binding Energy Curves from Nonempirical Density Functionals II. Van der Waals Bonds in Rare-gas Dimers and Alkaline-Earth Diatomics, J. Phys. Chem. A. 109, 11015-11021., 2005
