長距離補正ハイブリッド汎関数ファミリー：ωB97, ωB97X, ωB97X-D, ωB97X-2

A Family of Long-Range Corrected Hybrid Functionals: wB97, wB97X, wB97X-D, wB97X-2

• 開発者: Jeng-Da Chai, Yihan Shao (for analytical Hessians)

  Jeng-Da Chai

自己相互作用誤差 (SIE: self-interaction errors) は、長距離の電子間距離で完全な Hartree-Fock 交換が含まれる長距離補正 (LRC) ハイブリッド密度汎関数理論によって大幅に縮小できることが証明されています。Chai と Head-Gordon は一般的用途、すなわち、大きな SIE 問題をかかえる系、熱化学、熱動力学、非共有系、時間依存 DFT の取り扱いを可能とする ωB97 系列ファミリーを開発しました。KS-GGAs やグローバル・ハイブリッド汎関数とは異なり、系統的操作で最適化されているこの ωB97 系列は、一般的用途として大いに期待できます。

このグラフは、充分に距離を置いた２分子 (C₂H₄ と C₂F₄) の長距離荷電移動励起の予測において、ωB97 系列のパフォーマンスが全体として優れていることを示しています。

論文：

• J.-D. Chai and M. Head-Gordon, “Systematic Optimization of Long-Range Corrected Hybrid Density Functionals” J. Chem. Phys. 128, 084106 (2008)
• J.-D. Chai and M. Head-Gordon, “Long range corrected hybrid density functional with damped atom-atom dispersion corrections.” Phys. Chem. Chem. Phys. 10, 6615 (2008)
• J.-D. Chai and M. Head-Gordon, “Optimal Operators for Hartree-Fock Exchange from Long-Range Corrected Hybrid Density Functionals.” Chem. Phys. Lett. 467, 176 (2008)
• J.-D. Chai and M. Head-Gordon, “Long-Range Corrected Double-Hybrid Density Functionals” J. Chem. Phys. 131, 174105 (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 4.3.9 をご覧ください。

計算例

• wB97.out
• wB97X.out
• wB97X-D.out
• wB97X-TDDFT.out