Comment B3LYP est-il implémenté dans Gaussin 0 *, GAMESS-US, Molpro,… etc?

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Plus précisément, je souhaite étendre le travail impliquant B3LYP commencé avec Gaussian 03 mais poursuivi avec GAMESS-US. Les énergies fournies par les méthodes B3LYP par défaut ne sont pas les mêmes. Il y a une discussion à ce sujet dans le manuel GAMESS-US (section Informations complémentaires):

Notez que B3LYP dans GAMESS est basé en partie sur la fonction de corrélation d'électrons gaz VWN5. Puisqu'il y a cinq formules avec deux paramétrisations possibles mentionnées dans l'article de VWN sur la corrélation locale, d'autres programmes peuvent utiliser d'autres choix, et donc générer différentes énergies B3LYP. Par exemple, le manuel de NWChem indique qu'il utilise la «fonction VWN 1 avec les paramètres RPA par opposition aux paramètres Monte Carlo prescrits» par défaut. Si vous souhaitez utiliser cette formule VWN1 dans un hybride B3LYP, choisissez simplement "DFTTYP = B3LYP1".

Il indique que les valeurs par défaut sont différentes entre GAMESS et NWCHEM et qu'il existe une option pour que GAMESS fasse le même calcul que NWCHEM par défaut.

Comment puis-je obtenir un calcul G03 et GAMESS B3LYP?

Quelles sont les différences entre l'implémentation par défaut de divers progiciels de B3LYP et leurs capacités, c'est-à-dire que leurs définitions / implémentations de B3LYP peuvent être ajustées?

Yann
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Réponses:

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Aesin a déjà répondu à une partie de votre question. Je peux vous fournir plus d'informations sur GAMESS (US).

Il est possible de faire en sorte que GAMESS (US) utilise le même 'type' de B3LYP que Gaussian 03. Pour cela, vous devez spécifier "DFT = B3LYP1" comme vous l'avez déjà mentionné dans votre question. Cela sélectionne B3LYP avec la corrélation locale RPA VWN formule 1 qui, à ma connaissance, est identique à ce qu'ils appellent la formule III VWN dans certains autres programmes (comme Gaussian 03).

Bien sûr, choisir la même fonctionnalité dans les deux programmes n'est pas la seule exigence pour obtenir des résultats identiques. Certaines autres choses à considérer sont:

  • Ensemble de base. Les deux programmes doivent utiliser exactement le même ensemble de base. Si vous utilisez un ensemble de bases stocké en interne en gaussien (comme, par exemple, 6-31G (d, p)), vous pouvez faire en gaussien imprimer les détails de l'ensemble de base en ajoutant le mot-clé GFINPUT à la section route. GAMESS (US) imprime les détails de l'ensemble de base dans sa sortie principale.

  • Taille de la grille. Par défaut, Gaussian 03 utilise une grille (75 302) tandis que GAMESS (US) utilise une grille (96 302). En gaussien, la taille de la grille peut être contrôlée par le mot-clé INT. Dans GAMESS (US), vous devriez jeter un œil aux mots clés NRAD et NLEB dans le groupe $ DFT. Le type de grille fera également la différence, mais à ma connaissance, GAMESS (US) et gaussien utilisent des grilles similaires.

  • Coupure intégrale. Les deux programmes négligent les très petites intégrales, car cela accélérera le calcul sans avoir d'impact significatif sur la précision. Cependant, les facteurs de coupure entre les deux programmes peuvent être différents, ce qui peut conduire à des résultats légèrement différents. Dans Gaussian 03, vous pouvez contrôler le facteur de coupure avec IOP (3/27). Dans GAMESS (US), vous pouvez utiliser le mot clé ICUT dans $ CONTRL.

  • Convergence SCF. Gaussian utilise normalement EDIIS et CDIIS pour la procédure SCF tandis que GAMESS (US) utilise DIIS ou SOSCF. Les deux méthodes devraient converger vers la même solution, à condition que votre cas ne soit pas trop complexe pour DFT. Cependant, vous devez spécifier des critères de convergence très serrés si vous souhaitez comparer les énergies obtenues avec les deux programmes.

  • En ce qui concerne les optimisations de géométrie: Gaussian et GAMESS (US) utilisent des systèmes de coordonnées, des optimiseurs de géométrie et des critères de convergence très différents. Il est difficile, voire impossible, d'optimiser les deux programmes avec la même géométrie exacte.

Il peut y avoir d'autres différences mineures que vous devez prendre en compte. Il est peut-être préférable de commencer par un calcul Hartree-Fock et de voir si les deux programmes produisent la même énergie SCF - cela élimine les équations des grilles fonctionnelles et DFT.

J'espère que cela t'aides.

Thom
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L'implémentation gaussienne de B3LYP utilise la fonction VWN3, selon le manuel .

Faire à la place la gaussienne utiliser le VWN5 fonctionnel car c'est un peu délicat, mais cela peut apparemment être fait en ajoutant tout ce qui suit à la ligne de route:

  • bv5lyp - pour spécifier les composants fonctionnels - échange Becke et corrélation non locale LNP locale VWN5.
  • iop(3/76=1000002000) - 20% d'échange HF, plus
  • iop(3/77=0720008000) - 72% de central non local Becke, plus 80% de central local Slater, plus
  • iop(3/78=0810010000) - 81% de corrélation non locale LYP, plus 100% de la corrélation locale V5LYP VWN5.

(Vous pouvez voir pourquoi les gens essaient d'éviter d'utiliser le mot-clé IOP.) Plus d'informations sur leur utilisation se trouvent sur la page des mots-clés DFT susmentionnée du manuel gaussien , sous «Modèles définis par l'utilisateur».

Je ne connais pas très bien GAMESS, mais il ne semble pas avoir la possibilité d'utiliser la version VWN3 de B3LYP, il ne semble donc pas que vous puissiez aller dans l'autre sens.

Quant à ceux-ci et à l'adaptabilité dans d'autres packages, je sais que Turbomole a répertorié à la fois B3LYP (en utilisant VWN5) et B3LYP_Gaussian (en utilisant VWN3), et le manuel d'ADF suggère que vous ne pouvez utiliser que VWN5 pour B3LYP, mais vous pouvez modifier la quantité de HF échangez si c'est quelque chose que vous voulez faire.

Aesin
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Le B3LYP intégré de NWChem est censé être d'accord avec Gaussian, modulo les problèmes de grille et de tolérance notés dans la réponse de Thom. Vous pouvez prescrire toute forme fonctionnelle pour laquelle les constituants sont pris en charge à l'aide de l'interface XC explicite: http://www.nwchem-sw.org/index.php/Density_Functional_Theory_for_Molecules#XC_and_DECOMP_--_Exchange-Correlation_Potentials .

Je reconnais que la question a déjà été répondue mais je voulais ajouter les détails NWChem pour être complet car la question indique un désir de faire GAMESS = NWChem = Gaussian.

En remarque, Dalton prend en charge B3LYP et B3LYP-G. Ce dernier est d'accord avec le gaussien tandis que le premier est la version la plus canonique qui peut être d'accord avec GAMESS.

Jeff
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