Dispersion Korrigerad Funktionella Density Metoder

Den täthetsfunktionalteori används vanligen för att modellera starka intermolekylära interaktioner mellan fasta makromolekylära system, inklusive termokemi och kovalent bindning . Dock är beskrivningen av långväga spridning interaktioner inte alltid korrekt . Metoder för tillämpning av täthetsfunktionalteori att omfatta spridning korrigering är under ständig utveckling och , från och med dagen för offentliggörandet , innehålla icke-lokala van der Waal , konventionella och parametriserade , semiclassical korrigeringar , och en-elektron korrigeringar . Funktionell Densitet

täthetsfunktionalteori har i stort sett varit framgångsrikt i att beskriva grundtillståndet egenskaper halvledare, isolatorer och metaller , och även inkluderar komplexa material såsom kolnanorör och proteiner . I stället för många - kropp vågfunktioner , använder teorin tätheten att beskriva samverkande system av fermioner . Funktionell densitet är praktiskt tillämpas enligt approximationer som görs för utbyte korrelationspotentialen, vilket ger ytterligare förklaring av Pauli princip och Couloumb potentiella effekter , långt utöver en elektro elektron växelverkan .

Dispersion Interaktioner

Spridnings interaktioner är de attraktiva delarna av långväga van der Waals krafter mellan indirekt bundna atomer och molekyler . De tjänar en viktig funktion i molekylär elektronik , biologiska system , molekylära kristaller och energetiska material . För att uppnå kemisk noggrannhet vid modellering stora system , måste spridnings interaktioner ingå . Nuvarande metoder använder en super - molekylär beräkning av den totala energin i systemet , och få samspelet energi från en utförd fragment . Addera Nonlocal Van der Waal och Parametriserade Metoder

nonlocal van der Waal metod beräknar spridning energi på ett icke - empiriskt sätt , baserat på deras elektrondensitet. Fördelen med denna metod är att spridningseffekternainförlivas naturligt i form av laddningsdensitet, alltså spridning beroende av atom oxidationstal inkluderas automatiskt . Parametriserade metoderna används för jämviktsstrukturerav medelstora molekyler . Deras stora nackdelen är numerisk instabilitet , vilket leder till högljudda potentiella energi kurvor och artificiell van der Waal minima .
Semiclassical och One - elektron Rättelser

semiclassical metod går tillbaka till 70-talet och är modifierad utifrån behandling av spridningsenergimed atom parvisa tillsatser . Detta förbättrar noggrannheten och användbarheten och minskar empiri . Uppgraderad metoder tillåter också enkel beräkning av energi gradienter för effektiv geometrioptimering. Den en - elektron metod använder atom - centrerad icke-lokala potentialer och används vanligen för modellering van der Waals krafter i grafit , bensen och argon komplex . De potentialer används dock förfalla snabbt med ökad interatomavstånd. Addera