Come viene implementato B3LYP in Gaussin 0 *, GAMESS-US, Molpro, ... ecc?

In particolare, voglio estendere il lavoro su B3LYP iniziato con Gaussian 03 ma continuato con GAMESS-US. Le energie fornite dai metodi B3LYP predefiniti non sono le stesse. C'è una discussione al riguardo nel manuale GAMESS-US (sezione Ulteriori informazioni):

Si noti che B3LYP in GAMESS si basa in parte sulla funzione di correlazione del gas elettronico VWN5. Poiché ci sono cinque formule con due possibili parametrizzazioni menzionate nel documento VWN sulla correlazione locale, altri programmi possono usare altre scelte e quindi generare energie B3LYP diverse. Ad esempio, il manuale di NWChem afferma che utilizza come impostazione predefinita "VWN 1 funzionale con parametri RPA rispetto ai parametri Monte Carlo prescritti". Se desideri utilizzare questa formula VWN1 in un ibrido B3LYP, scegli semplicemente "DFTTYP = B3LYP1".

Dice che i valori predefiniti sono diversi tra GAMESS e NWCHEM e che esiste un'opzione per fare in modo che GAMESS esegua lo stesso calcolo di NWCHEM per impostazione predefinita.

Come posso ottenere un calcolo G03 e un calcolo GAMESS B3LYP per essere d'accordo?

Quali sono le differenze tra l'implementazione predefinita di vari pacchetti software di B3LYP e le loro capacità, ovvero è possibile adattare le loro definizioni / implementazioni B3LYP?

Aesin ha già risposto a una parte della tua domanda. Posso fornirti ulteriori informazioni su GAMESS (US).

È possibile fare in modo che GAMESS (US) utilizzi lo stesso 'tipo' di B3LYP di Gaussian 03. Per questo, è necessario specificare "DFT = B3LYP1" come già menzionato nella domanda. Questo seleziona B3LYP con correlazione locale RPA di formula 1 VWN che, per quanto ne so, è identica a quella che chiamano formula III di VWN in alcuni altri programmi (come Gaussian 03).

Naturalmente, la scelta della stessa funzione in entrambi i programmi non è l'unico requisito per ottenere risultati identici. Alcune altre cose da considerare sono:

• Base impostata. Entrambi i programmi devono utilizzare esattamente lo stesso set di basi. Se stai utilizzando un set di basi memorizzato internamente in gaussiano (come, ad esempio, 6-31G (d, p)), puoi fare in modo che gaussiano stampi i dettagli del set di basi aggiungendo la parola chiave GFINPUT alla sezione del percorso. GAMESS (US) stampa i dettagli del set di base nel suo output principale.

• Dimensione della griglia. Per impostazione predefinita, Gaussian 03 utilizza una griglia (75.302) mentre GAMESS (US) utilizza una griglia (96.302). In gaussiano, la dimensione della griglia può essere controllata dalla parola chiave INT. In GAMESS (US), dovresti dare un'occhiata alle parole chiave NRAD e NLEB nel gruppo $ DFT. Anche il tipo di griglia farà la differenza, ma per quanto ne so, GAMESS (US) e Gaussian fanno uso di griglie simili.

• Cutoff integrale. Entrambi i programmi trascurano integrali molto piccoli, in quanto ciò accelererà il calcolo senza avere un impatto significativo sull'accuratezza. Tuttavia, i fattori di interruzione tra i due programmi possono essere diversi, il che può portare a risultati leggermente diversi. In Gaussian 03, puoi controllare il fattore di taglio con IOP (3/27). In GAMESS (US), puoi usare la parola chiave ICUT in $ CONTRL.

• Convergenza SCF. Gaussian normalmente usa EDIIS e CDIIS per la procedura SCF mentre GAMESS (US) usa DIIS o SOSCF. Entrambi i metodi dovrebbero convergere verso la stessa soluzione, a condizione che il caso non sia troppo complesso per DFT. Tuttavia, è necessario specificare criteri di convergenza molto rigorosi se si desidera confrontare le energie ottenute con entrambi i programmi.

• Per quanto riguarda l'ottimizzazione della geometria: Gaussian e GAMESS (US) utilizzano sistemi di coordinate, ottimizzatori della geometria e criteri di convergenza molto diversi. Rendere entrambi i programmi ottimizzati sulla stessa identica geometria è difficile, forse addirittura impossibile.

Potrebbero esserci altre differenze minori che devi prendere in considerazione. Forse è meglio iniziare con un calcolo di Hartree-Fock, e vedere se i due programmi producono la stessa energia SCF - questo elimina le differenze nella griglia funzionale e DFT.

Spero che sia di aiuto.

L'implementazione gaussiana di B3LYP utilizza la funzione VWN3, secondo il manuale .

Fare in modo che Gaussian utilizzi la VWN5 invece è un po 'complicato, ma a quanto pare può essere fatto aggiungendo quanto segue alla linea di rotta:

• bv5lyp - per specificare quali componenti funzionali - Becke exchange e VWN5 local, LYP correlazione non locale.
• iop(3/76=1000002000) - 20% di scambio HF, più
• iop(3/77=0720008000) - 72% diventa scambio non locale, più l'80% di scambio locale slater, più
• iop(3/78=0810010000) - 81% di correlazione non locale LYP, più il 100% della correlazione locale V5LYP VWN5.

(Puoi capire perché le persone cercano di evitare di usare la parola chiave IOP.) Ulteriori informazioni sull'uso di queste si trovano nella pagina delle parole chiave DFT sopra menzionata del manuale gaussiano , sotto "Modelli definiti dall'utente".

Non ho familiarità con GAMESS, ma non sembra avere la possibilità di utilizzare la versione VWN3 di B3LYP, quindi non sembra che tu possa andare dall'altra parte.

Per quanto riguarda questi e l'adattabilità in altri pacchetti, so che Turbomole ha elencato sia B3LYP (usando VWN5) che B3LYP_Gaussian (usando VWN3), e il manuale per ADF suggerisce che puoi usare solo VWN5 per B3LYP lì, ma puoi modificare la quantità di HF scambiare se è qualcosa che vuoi fare.

Il B3LYP integrato di NWChem dovrebbe essere d'accordo con Gaussian, modulo sulla griglia e problemi di tolleranza indicati nella risposta di Thom. È possibile prescrivere qualsiasi modulo funzionale per il quale i componenti sono supportati utilizzando l'interfaccia XC esplicita: http://www.nwchem-sw.org/index.php/Density_Functional_Theory_for_Molecules#XC_and_DECOMP_--_Exchange-Correlation_Potentials .

Riconosco che alla domanda è già stata data una risposta, ma ho voluto aggiungere i dettagli di NWChem per completezza poiché la domanda indica il desiderio di rendere GAMESS = NWChem = Gaussiano.

Come nota a margine, Dalton supporta B3LYP e B3LYP-G. Il secondo è d'accordo con Gaussian mentre il primo è la versione più canonica che può essere d'accordo con GAMESS.