Density Functionals that Recognize Covalent, Metallic, and Weak Bonds
在局域自旋密度近似（LSDA）或广义梯度近似（GGA）水平上的密度泛函理论的计算有效的半局域近似对弱相互作用的描述很差。我们改进的描述弱键（没有损失的准确性强的）从一个新开发的半局部元GGA（MGGA），通过将其应用到分子，表面和固体。我们认为，这种改进来自使用正确的MGGA无量纲成分，以识别所有类型的轨道重叠。
2013-06-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Efficient yet Accurate Dispersion-Corrected Semilocal Exchange-Correlation Functionals For Non-Covalent Interactions
在密度泛函理论的Jacob阶梯中，广义梯度近似（Meta-GGA）被认为是最先进、最精确的半局域交换相关泛函.到目前为止，提出了几个元GGA拟合测试集或/和满足尽可能多的已知的确切的约束。虽然密度重叠处理现代元GGA泛函有效地，非共价相互作用，远程色散校正是必不可少的。在这项工作中，我们评估的基准性能的不同变体的道-莫半局部功能（即TM的物理。117，073001（2016）和J. Phys. Chem. A 123，6356（2019）的revTM），并对几种非共价相互作用进行Grimme D3校正，包括分散和氢键结合体系。我们认为零，贝克-约翰逊（BJ），优化功率（OP）的D3方法内的阻尼函数，TM和revTM泛函。据观察，从零到BJ和OP阻尼的泛函的整体性能逐渐改善。然而，所构造的“OP”校正（rev）TM+D3（OP）泛函相比于其他公知的色散校正泛函表现得好得多。基于所提出的泛函的准确性，这些方法的未来适用性进行了讨论。
2020-04-27 physics.atm-clus physics.chem-ph
From quantum alchemy to Hammett's equation: Covalent bonding from atomic energy partitioning
我们提出了一个直观的和一般的分析近似估计参与原子之间的共价单键和双键的能量在其各自的核电荷，只有三个参数，$[{E_\text{AB} \approx a - b Z_\text{A} Z_\text{B} + c (Z_\text{A}^{7/3} + Z_\text{B}^{7/3})}]$。我们的表达式的函数形式模拟了参与原子A和B之间的炼金术原子能量分解。经过校正后，得到了由来自周期表中同一行$2\le n\le 4$的$p$ -块元素组成的氢饱和化合物的合理准确的键能估计。通过简单的公式可以得到由于C取代B原子而引起的键能的相应变化。虽然函数形式和起源不同，但我们的模型与Pauling著名的电负性模型一样简单和准确。分析表明，该模型的反应在共价键的变化，核电荷是近线性的-这是符合哈米特方程。
2022-12-15 physics.chem-ph
Extent of Fock-exchange mixing for a hybrid van der Waals density functional?
的vdw-DF-cx 0交换相关混合设计有一个真正的非本地相关组件，旨在促进共价和非共价分子相互作用的并发描述。vdw-DF-cx 0设计将固定比例的Fock交换$a$混合到一致交换范德华密度泛函vdw-DF-cx中。混合值$a$有时被视为混合公式中的半经验参数。在这里，相反，我们断言一个合理的最佳平均$a$值的vdW-DF-cx 0设计从正式的分析;一个新的，独立的混合$a$的测定是必要的，因为贝克拟合，产生$a'=0.2$，仅限于半局部相关性，并不反映非共价相互作用。为了继续进行，我们将所谓的双腿混合结构适应于vdw-DF-cx泛函中的起点。对于我们的方法，称为vdw-DF-tlh，我们估计的确切的交换相关功能的绝热连接规范的属性，通过结合计算的Fock交换和耦合常数的变化vdw-DF-CX。我们发现，这样的vdw-DF-tlh混合结构产生准确的分子表征。准确性激发了对Fock交换混合的系统特定值的vdw-DF-tlh确定的信任。我们发现，一个平均值$a'=0.2$最好的特点vdw-DF-tlh描述的共价和非共价相互作用，虽然存在一些分散。这一发现表明，原来的贝克值，$a'=0.2$，也代表了一个最佳的平均福克交换混合的新的，真正的非本地相关的杂交。为了使自洽计算，我们进一步定义和测试零参数混合功能vdw-DF-cx 0 p（具有固定的混合$a'=0.2$）和文件，这真正的非本…
2018-05-13 physics.chem-ph
Benchmarking the accuracy of seniority-zero wavefunction methods for non-covalent interactions
在本文中，我们审查的能力，资深零波函数为基础的方法来模拟不同类型的非共价相互作用，如氢键，分散，和混合的非共价相互作用，以及原型模型系统的动态和静态电子相关效应的各种贡献。具体来说，我们专注于对耦合簇双（pCCD）anananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananananan我们将这些方法与A24数据集进行基准测试[…
2020-02-17 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Embedded density functional theory for covalently bonded and strongly interacting subsystems
嵌入式密度泛函理论（e-DFT）被用来描述强相互作用分子子系统的电子结构。我们提出了精确嵌入（EE）方法[J. Chem. Phys. 133，084103（2010）]的一般实现，以计算非加性动力学势（NAKP）在此类应用中的大贡献。势能曲线计算的Li+-Be，CH 3-CF 3，和氢键水簇的解离，和使用EE方法得到的e-DFT结果进行了比较与使用近似动能泛函。在所有情况下，EE方法保持良好的协议与参考Kohn-Sham计算，而近似泛函导致定性失败的计算能量和平衡结构。我们还证明了一个准确的成对近似NAKP，允许在大型系统中的EE方法的有效并行化;分子晶体的基准计算揭示了理想的，大小无关的缩放挂钟时间随着系统的大小。
2011-02-19 cond-mat.other physics.chem-ph
Minimally-corrected partial atomic charges for non-covalent electrostatic interactions
本文提出了一种新的利用近似模拟分子的静电势来确定分子部分原子电荷的方法。的PAC是“最小的修正”的PAC的参考集所需的精确再现的笛卡尔零-第一和第二-分子静电多极子的张量分量。我们评估ESP再现的质量时，“最低限度地纠正”（MC）Mulliken，Hirshfeld或迭代Hirshfeld参考PAC。在所有这些情况下，MC-PAC显着提高ESP，同时保持参考PAC的分子对称性操作下的不变性。当使用迭代-Hirshfeld PAC作为参考时，MC-PAC产生与ChElPG电荷拟合方法的ESP相当的质量的ESP。
2017-05-01 physics.chem-ph
A DFT Approach to Non-Covalent Interactions via Monomer Polarization and Pauli Blockade
我们提出了一个“DFT+色散”的处理，避免了重复计算的色散项推导的色散自由密度泛函理论（DFT）的相互作用能，并结合它与DFT为基础的色散。的形式主义涉及自洽的DFT单体的极化通过泡利封锁技术的不相容原理的限制。任何交换相关势都可以在单体内使用，但只有交换在它们之间起作用。对稀有气体二聚体、离子-稀有气体相互作用和氢键的应用表明，相互作用能与基准值一致。
2010-01-14 physics.chem-ph
Kinetic energy density functional based on electron distribution on the energy coordinate to describe covalent bond
本文基于能量坐标上的电子分布提出新动能泛函，成功实现H₂共价键束缚态，并开发势梯度法修正TF模型，替代GGA方法。
2025-02-28 physics.chem-ph physics.comp-ph
Noncovalent Functionalization of Black Phosphorus
首次对黑磷（BP）进行了非共价官能化。用吸电子的7，7，8，8-四氰基-对醌二甲烷（TCNQ）处理BP导致电子从BP转移到有机掺杂剂。另一方面，BP与二萘嵌苯二酰亚胺的非共价相互作用主要是由于范德华相互作用，但也导致BP薄片对氧降解的相当大的稳定性。
2018-05-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Novel λ^3-Iodane Based Functionalization of Synthetic Carbon Allotropes (SCAs) - Common Concepts and Quantification of the Degree of Addition
碳同素异形体的共价功能化是纳米材料领域的一个重要课题。然而，功能结构的发展受到各自起始材料的固有多聚性、引入的功能部分的明确表征和官能化程度的准确测定的阻碍。基于一种新的碳同素异形体官能化反应，利用λ^3-碘烷作为自由基前体系统，我们能够通过TG-GC/MS证明分离和定量热分离官能团的可行性，这些官能团以前与碳纳米管和石墨烯共价连接。
2018-05-06 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
HBAT 2: A Python Package to Analyse Hydrogen Bonds and Other Non-covalent Interactions in Macromolecular Structures
HBAT 2是一款基于Python的工具，用于分析宏分子结构中的氢键及其他非共价相互作用，提供多种用户界面以满足不同需求。
2026-02-16 physics.chem-ph
DFT modeling of the covalent functionalization of graphene: from ideal to realistic models
生产多种类型的石墨烯，例如独立式的、碳化硅和金属上的外延石墨烯、溶液中的石墨烯、化学生长的石墨烯样分子、各种石墨烯纳米带和具有不同还原水平和各种化学组成的氧化石墨烯，证明需要在石墨烯功能化的基本原理之外进行额外的研究，以避免预测之间偶尔出现矛盾从第一原理模拟和实验结果。在此，我们讨论了当前状态的建模不同类型的石墨烯使用密度泛函理论（DFT）的方法。我们专注于静态（基板，形状，曲率，应变和掺杂）和动态（功能化的起点，迁移障碍和配置的稳定性）方面，提供了一个更正确和选择性的各种化学物质的石墨烯支架上的化学吸附建模。基于最近对不同类型石墨烯的实验实现的功能化的建模，我们可以得出结论，在早期研究中讨论的均匀的单侧或双侧功能化石墨烯的形成是石墨烯化学的典型场景的例外。不同基质、缺陷和晶格畸变（如波纹和应变）的存在导致从官能团形成簇或线。已经发现石墨烯衬底上的化学物质的几种构型以理想模型存在，但仅对于在特殊条件下官能化的石墨烯是稳定的。技术参数的作用，如所采用的泛函和计算方法，以及各种类型的石墨烯的化学性质的建模的重要指导方针也进行了讨论。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Modeling Non-Covalent Interatomic Interactions on a Photonic Quantum Computer
本文提出在光子量子计算机上利用 Strawberry Fields 模拟库仑耦合量子 Drude 振子模型，计算双原子系统结合能曲线，将量子计算应用扩展到非共价相互作用建模，并发现两个耦合玻色型 QDO 可形成稳定键。
2023-10-26 physics.chem-ph quant-ph
Alchemical perturbation density functional theory (APDFT)
我们引入了基于炼金术微扰理论的轨道自由电子密度泛函近似。给定一个合适的参考系的收敛扰动，流行的自洽Kohn-Sham密度泛函估计的新分子的性质的准确性可以系统地超过-在可以忽略不计的成本。相关的能量泛函是对积分能量导数的近似，只需要扰动的参考电子密度：不需要自洽场方程来估计能量和电子密度。考虑的电子基态性质包括共价键势，原子力，以及偶极和四极矩。
2019-03-13 physics.chem-ph
Greater Transferability and Accuracy of Norm-conserving Pseudopotentials using Nonlinear Core Corrections
本研究探究带非线性芯校正（NLCC）的GTH赝势在多种泛函下的可迁移性，发现PBE的GTH-NLCC赝势可迁移至部分泛函并提升热化学计算精度，还验证了其与常用基组搭配在各类性质计算中的表现。
2023-07-19 physics.chem-ph
Benchmarking distinguishable cluster methods to platinum standard CCSDT(Q) non covalent interaction energies in the A24 dataset
本文以 A24 数据集的 CCSDT(Q) 非共价相互作用能为基准，评估 DC-CCSDT 与 SVD-DC-CCSDT，证明后者结合 (T) 校正可低成本准确计算后 CCSD(T) 能量。
2025-05-13 physics.chem-ph
Adaptive hybrid density functionals
本文提出利用高数据效率的量子机器学习模型即时确定精确交换比例，构建aPBE0自适应杂化泛函，显著提升分子能量、电子密度和能隙精度，并发布修订版QM9数据集revQM9。
2024-04-10 physics.chem-ph physics.comp-ph physics.data-an
Nonlocal van der Waals density functional: The simpler the better
我们设计了一个非局部相关能功能，描述了整个范围内的色散相互作用，在一个无缝的方式，只使用电子密度作为输入。新的功能是相当简单的比它的前辈类似的类型。泛函具有易于处理和强大的分析形式，适合于高效的自洽实现。当与适当的交换功能配对时，我们的非局部相关模型产生精确的弱结合复合物的相互作用能，不仅接近能量最小值，而且远离平衡。我们的模型在预测范德华复合物中的平衡单体间分离方面表现出出色的精度。它还提供了准确的共价键长和原子化能。因此，在这项工作中提出的功能是一个计算成本低廉的电子结构工具的广泛适用性。
2010-12-23 physics.chem-ph
Noncovalent Interactions in Density-Functional Theory
非共价相互作用在描述软物质，包括具有重要技术意义的材料和生物分子中是必不可少的。在密度泛函理论中，通常的方法不能描述色散力，这是非共价结合相互作用的重要组成部分。在过去的十年里，在密度泛函理论的框架内，在发展精确和计算效率高的方法来描述非共价键合系统方面取得了很大的进展。在这篇综述中，我们从化学和教学的角度对该领域进行了介绍，描述了计算色散能的不同方法，并比较了它们的准确性，复杂性，受欢迎程度和一般可用性。这篇评论应该是有用的新人谁想要了解更多关于非共价相互作用和目前可用的不同方法来描述他们使用密度泛函理论。
2014-12-27 physics.chem-ph
Assessing the persistence of chalcogen bonds in solution with neural network potentials
非共价键合模式通常作为催化、超分子化学和功能材料等领域的设计原则而收获。然而，它们的计算描述通常忽略了有限的温度和环境效应，这促进了竞争相互作用并改变了它们的静态气相性质。近年来，基于密度泛函理论（DFT）数据训练的神经网络势（NNPs）越来越多地被用于模拟凝聚相的分子现象，其精度可与从头算方法相媲美。迄今为止，大多数应用都集中在固态材料或由有限数量的元素组成的相当简单的分子上。在这里，我们专注于持久性和强度的硫属元素键涉及苯并碲二唑在凝聚相。虽然已知含碲的杂芳族分子与阴离子和不同原子的孤对原子表现出明显的相互作用，但竞争性分子间相互作用的相关性，特别是与溶剂的相互作用，在实验上监测是复杂的，但在精确的电子结构水平上建模也是具有挑战性的。在这里，我们训练直接和基线NNP复制混合DFT能量和力，以确定什么是最普遍的非共价相互作用发生在溶质-Cl $^-$ -THF混合物。在显式溶剂中的模拟突出了与溶剂形成的硫族键的明显竞争和与溶液中的分子性质的直接后果的相互作用的短程方向性。与其他电位的比较（例如，AMOEBA，直接NNP和连续溶剂模型）也表明基线NNP提供了溶液中发生的非共价相互作用相互作用的可靠图像。
2022-01-12 physics.chem-ph
Dynamical Strengthening of Covalent and Non-Covalent Molecular Interactions by Nuclear Quantum Effects at Finite Temperature
核量子效应（NQE）由于零点能的存在及其与原子间相互作用的非谐性的耦合，往往产生离域的分子动力学。在这里，我们提出的证据表明，NQE往往增强电子相互作用，反过来，可以导致在有限的温度下的动态分子稳定。NQE促进的潜在物理机制取决于所考虑的特定相互作用。首先，分子内官能团之间原子间距离的有效减小可以通过增加分子轨道之间的重叠或通过加强相邻电荷密度之间的静电相互作用来增强$n\toπ^*$相互作用。其次，NQE可以通过暂时改变分子键级并导致局部瞬态转子状态的出现来局部化甲基转子。第三，对于非共价范德华相互作用，增强来自于极化率的增加，给出了由NQE引起的平均原子间距离的扩大。这些增强的相互作用的影响包括违反直觉的羟基-羟基键合，受阻甲基转子动力学，和分子硬化，产生更平滑的自由能表面。我们的研究结果对分子和材料中核量子涨落的多功能作用产生了新的见解。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The junChS and junChS-F12 models: parameter-free efficient yet accurate composite schemes for energies and structures of non-covalent complexes
最近开发的模型化学（表示为junChS [Alessandrini等人J. Chem. Theory Comput. 2020，16，988-1006]）已经扩展到显式相关（F12）方法的使用。这使我们提出了一个家庭的有效的，可靠的和无参数的计划，计算精确的相互作用能的分子复合物统治的非共价相互作用。基于广泛的相互作用的全面基准测试表明，所谓的junChS-F12模型，采用具有成本效益的revDSD-PBEP 86-D3（BJ）参考几何结构，相对于其传统的对应物具有更好的性能，并且优于众所周知的模型化学。在不使用任何经验参数和负担得起的计算成本的情况下，junChS-F12达到了亚化学精度。分子复合物的精确表征通常限于能量学。为了向前迈出一步，传统的和F12复合计划开发的相互作用能已扩展到结构的测定。基准研究表明，最有效的选择是在fc-CCSD（T）-F12/jun-cc-pVTZ几何结构中加入MP2-F12核价相关校正，而不需要恢复基组叠加误差和外推到完整基组。
2021-10-06 physics.chem-ph physics.comp-ph
Partial Hessian vibrational analysis: vapour pressure isotope effects and their relation with non-covalent interactions
在这项研究中，平衡同位素效应（EIEs）的蒸发到几个有机溶剂（溴苯，二溴甲烷，乙醇，甲醇，三氯甲烷）在纯相估计采用Kohn-Sham密度泛函理论（KS-DFT）以及全Hessian振动分析（FHVA）和部分Hessian振动分析（PHVA）。FHVA和PHVA都能定性预测化合物EIE。弱相互作用系统（溴苯，二溴甲烷，三氯甲烷）显示相同的EIE值，FHVA和PHVA。而对于强相互作用的系统（乙醇和甲醇），PHVA估计EIE略小于FHVA。通过采用自适应微扰理论（SAPT）以及独立梯度模型（IGM），它是可能的，以建立化合物相互作用能的最小变化如何影响碳和溴EIEs估计在二溴甲烷。此外，SAPT和IGM揭示了在乙醇中，显然微不足道的分子间相互作用如何对碳位置特异性同位素效应产生巨大影响，这突出了溶剂效应对强相互作用化合物的重要性。所提出的结果具有重要的意义，正确理解和表征的作用，非共价相互作用的同位素效应的预测，以及提供一个强大的测试PHVA的EIEs的预测。
2020-03-20 physics.atm-clus physics.chem-ph
Uncertainty Quantification in First-Principles Predictions of Harmonic Vibrational Frequencies of Molecules and Molecular Complexes
分子振动频率的准确预测对于识别光谱特征和反应热力学是重要的。在这项工作中，我们开发了一种方法来量化与密度泛函理论预测的谐波振动频率利用内置的误差估计能力的BEEF-vdW交换相关功能的不确定性。该方法是计算效率，通过估计在几乎相同的计算成本作为一个单一的振动频率计算的不确定性。我们证明了该方法的实用性和鲁棒性，通过显示不确定性估计限制了S22数据集的小分子，稀有气体二聚体和分子复合物的六个交换相关泛函的自洽计算。10个稀有气体二聚体和分子复合物的S22数据集提供了严格的测试，因为它们是具有复杂振动运动和非共价相互作用的系统。使用变异系数作为一个不确定性度量，我们发现，涉及弯曲或扭转运动的模式和那些占主导地位的非共价相互作用被发现有更高的不确定性，在其预测的频率比共价伸缩模式。鉴于该方法的简单性，我们相信该方法可以很容易地被采用，并应形成DFT预测谐波频率分析的常规部分。
2018-12-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Non-covalent interactions between molecular dimers (S66) in electric fields
本文以CCSD（T）-F12 b/aug-cc-pVDZ-F12为理论参考水平，系统地研究了S66系列中所有分子二聚体的相互作用诱导的偶极电性质。对于场强高达$\approx$ 5 GV m $^{-1}$的相互作用引起的电响应超过二阶被发现是微不足道的。大的相互作用偶极矩（即由于范德华力结合的偶极矩变化）的情况下，观察到的氢键沿分子间轴取向，和大多数小的相互作用偶极矩被发现在二聚体键合的$π$ -堆叠或伦敦色散。相互作用极化率（即由于范德华结合引起的极化率变化）通常很小，但总是具有与分子间轴大致对齐的正值主成分和另外两个负值成分。根据对称性适应微扰理论（SAPT 0/jun-cc-pVDZ）的能量分解表明，静电占主导地位的相互作用偶极矩。一阶SAPT 0分解成单体解决的贡献建立了定量的单体和二聚体的电性能之间的联系。使用aug-cc-pVQZ基和非经验PBE半局域交换相关核，我们还评估了非局域交换和相关部分的密度泛函近似如何影响预测精度：虽然基于dRPA @ PBE 0的预测与耦合簇结果总体上非常一致，但计算上更实惠的LC- $ω$ PBE 0-D3理论水平也产生可靠的结果，相对误差低于5%。单独的PBE，即使当色散校正时，也会在相互作用偶极矩和极化率中产生更大的误差。
2021-12-20 physics.chem-ph
Basis set incompleteness errors in fixed-node diffusion Monte Carlo calculations on non-covalent interactions
本文利用A24数据集系统评估FN-DMC结合能计算中的基组不完备误差，发现小基组尤其会使氢键体系产生显著误差，而弥散函数和CP校正可有效缓解。
2024-11-30 physics.chem-ph physics.comp-ph
Investigating the Role of Non-Covalent Interactions in Conformation and Assembly of Triazine-Based Sequence-Defined Polymers
太平洋西北国家实验室的Grate及其同事最近开发了高信息含量的基于三嗪的序列定义聚合物，这些聚合物由于不具有可水解键而具有鲁棒性，并且可以通过具有各种侧链来编码结构和功能。通过分子动力学（MD）模拟，三嗪聚合物已显示形成特定的顺序堆叠，通过氢键和$π$ - $π$相互作用具有稳定的主链-主链相互作用，并且在整个模拟中保持其\emph{cis/trans}构象。然而，我们不知道具有不同的侧链和主链结构对整个构象的影响，以及对于三嗪聚合物，\emph{cis}或\emph{trans}构象是否更稳定。为此，我们研究了分子动力学模拟中不同侧链和主链结构的非共价相互作用对三嗪聚合物构象和组装的影响。由于\emph{cis} - \emph{trans}异构化反应存在较高的能垒，我们采用复制交换分子动力学（REMD）对三嗪六聚体的各种构象进行了采样。为了获得速率和中间构象，我们使用最近开发的并发自适应采样（CAS）算法的三嗪三聚体的二聚体。我们发现骨架结构的氢键能力对于三嗪聚合物自组装成纳米棒状结构至关重要，而不是侧链，这可以帮助研究人员设计更坚固的材料。
2019-07-30 physics.chem-ph q-bio.BM
Efficient plane-wave approach to generalized Kohn-Sham density-functional theory of solids with mixed deterministic/stochastic exchange
提出一种混合确定性/稀疏随机平面波方法，实现大型超胞广义Kohn-Sham密度泛函理论的高效能带计算，适用于任意杂化泛函，内存和CPU需求准线性扩展。
2025-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Assessing the impact of nodal surface optimization in fixed-node diffusion Monte Carlo on non-covalent interactions
National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Flatiron Institute（平 Inst 研究所）
本文通过12种不同非共价相互作用化合物研究，评估节点表面优化对扩散量子蒙特卡洛预测的影响，发现对氢键系统有提升效果，而对分散主导系统影响较小。
2026-04-06 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Extension of the B3LYP - Dispersion-Correcting Potential Approach to the Accurate Treatment of both Inter- and Intramolecular Interactions
我们最近表明，色散校正势（DCP），原子中心的高斯型函数开发用于B3 LYP（J. Phys. Chem. Lett. 2012，3，1738-1744）极大地提高了基础泛函预测非共价相互作用的能力。然而，B3 LYP-DCP用于枯氧基自由基的β-断裂导致计算的势垒高度被高估了约100%。8千卡/摩尔。我们表明，在目前的工作中，这种错误的来源来自以前开发的碳原子DCP，这错误地改变了C-C共价键区域的电子密度。在这项工作中，我们提出了一个新的C-DCP的形式，预计影响电子密度远离原子核。用B3 LYP-DCP/6-31+G（2d，2 p）对非共价相互作用二聚体的S66，S22 B，HSG-A和HC 12数据库进行的新C-DCP与先前发表的H-，N-和O-DCP的测试表明，它是可用于处理分子间相互作用的最准确方法之一，给出的平均绝对误差（MAE）分别为0.19，0.27，0.16，和0.18kcal/mol。对S12 L数据库的络合系统的额外测试给出了2.6 kcal/mol的MAE，表明B3 LYP-DCP/6-31+G（2d，2 p）方法是处理由非共价相互作用主导的大型系统的最佳和可行的方法之一。最后，我们表明，C-C制造/断裂化学是很好的预测使用新开发的DCP。除了预测枯氧基自由基的β-断裂的势垒高度在高水平值的1.7 kcal/mol内之外，将B3 LYP-DCP/6-31+…
2013-07-11 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
An Accurate and Linear Scaling Method to Calculate Charge-Transfer Excitation Energies and Diabatic Couplings
量子力学方法，计算速度快，准确的电子激发电荷转移字符尚未提供。在这项工作中，我们提出了一个重要的一步，实现这一目标的电荷转移激发之间发生的非共价键结合的分子。特别地，我们提出了一种与系统中非共价键分子数目成线性关系的方法，该方法基于一种双管齐下的方法：用子系统密度泛函理论的冻结密度嵌入公式得到对称性破缺电荷局域态的分子电子结构;随后，在SCF后计算中，全电子哈密顿量和重叠矩阵元之间的电荷-局域化状态的算法，充分利用子系统DFT密度划分技术进行评估。该方法是对耦合簇计算基准，并实现化学精度为考虑分子间分离的系统，从氢键距离帐篷的nigraphy。数值例子提供的分子团簇由多达56个非共价键结合的分子。
2013-01-11 physics.chem-ph physics.comp-ph
Using a High-Throughput Screening Algorithm and relativistic Density Functional Theory to Find Chelating Agents for Separation of Radioactive Waste
冷战时期核武器生产遗留下来的危险放射性废物继续污染着美国各地的16个地点。尽管在净化这些场所中存在许多挑战和障碍，但与这种废物的清理相关的两个特别困难的任务是从含有其他锕系元素和非锕系元素的溶液的剩余部分中提取和分离锕系元素。通过设计与锕系元素形成稳定络合物的新螯合剂，并通过研究螯合剂与锕系元素之间的相互作用，可以开发用于进行这些分离的有效方法。在这项工作中，新的螯合剂（或配体）的潜力，以促进放射性废物的分离设计的Th，Pa和U使用相对论密度泛函理论（DFT）结合高通量算法。我们表明，这两种方法可以有效地结合起来，以加速发现和设计新的配体分离的放射性锕系元素。我们用这种方法测试的主要假设是，可以调整次级配位球（SCS）的强度以增加与不同锕系元素结合的选择性。更具体地说，我们表明，通过共价相互作用连接两个儿茶酚酰胺配体的链接，然后添加到增加的复杂的整体稳定性。当在配体之间使用非共价相互作用时，也观察到选择性增加的效果。我们将这种方法应用于Th，Pa和U，并发现可以与其他配体一起使用的接头。
2018-06-26 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Data-Driven Thermal and Mechanical Modeling of Defective Covalent Organic Frameworks
Institute for Materials Science and Max Bergmann Center of Biomaterials, TUD Dresden University of Technology（德累斯顿工业大学材料科学与马克斯·伯格曼生物材料中心）；Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）；Cluster of Excellence PhoenixD, Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学凤凰D卓越集群）；Dresden Center for Computational Materials Science (DCMS), TUD Dresden University of Technology（德累斯顿计算材料科学中心（DCMS），德累斯顿工业大学）；Cluster of Excellence CARE, TU Dresden and RWTH Aachen（Aachen工业大学与德累斯顿工业大学CARE卓越集群）；Cluster of Excellence CeTI, TU Dresden（德累斯顿工业大学CeTI卓越集群）
本文通过机器学习势能函数研究缺陷共价有机框架的热力学与力学性能，开发了高精度QCOF模型，揭示了缺陷对材料性能的影响。
2026-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
When do machine-learned exchange-correlation improvements inherit into density-functional tight binding?
Texas A&M University（得克萨斯农工大学）；Texas A&M University at Qatar（得克萨斯农工大学卡塔尔分校）；Ankara University（安卡拉大学）；Hamad Bin Khalifa University（哈马德·本·哈利法大学）
本文研究机器学习交换关联改进向密度泛函紧束缚的继承性，发现反转移现象，明确不同体系的继承规律，提出转移比可用于参数化前的低成本预测试。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.chem-ph
