XDM モデルによる DFT の分散力補正

The Dispersion Correction of DFT with XDM Model

• 開発者: Zhengting Gan と Emil Proynov

  Emil Proynov

  Zhengting Gan

分散力 (dispersion) は重要な相互作用のひとつですが、現在の DFT 汎関数では考慮されていません。Q-Chem の開発者は、Becke と Johnson による交換双極子モーメント (XDM) モデルをベースにした補正を実装しました。MM のような経験にもとづく古典的補正とは異なり、XDM は経験的パラメータをほんど使用しない密度汎関数モデルです。DFT 計算に XDM を組み込んでも計算コストはほとんど掛りません。規模の大小を問わずあらゆる分子構造の計算にこの機能を取り入れてください。

基底関数 6-31+G* を使用したチロシンとグリシンからなるジペプチド構造

この図は、XDM により分子構造の予測に質的改善がなされたことを示します。本を閉じたような配座になっている最初のジペプチド構造は、波動関数をベースに分散力を含めた MP2 法で計算したものです。２つめの構造は一般的な DFT 法のひとつ B3LYP で計算したものですが、不適切な本を開いた構造になっています。３つめの構造は、B3LYP に XDM 補正を加えて計算したもので、MP2 と質的に一致します。分散力のエネルギー補正は 8 kcal/mol と非常に大きい点にご注意ください。

論文：

• J. Kong, Z. Gan, E. Proynov, M. Freindorf, T.R. Fulani, “Efficient computation of the dispersion interaction with density-functional theory”, Phys. Rev. A 79 042510 (2009).

Q-Chem 4.0 マニュアル：

• Q-Chem 4.0 User's Manual (開発元：英語)
  この機能の使用法に関する詳しい情報は Q-Chem Manual, Section 4.3.7 をご覧ください。

計算例：

• dftvdw_h2.out