Long Range Parameter Optimization For The Description Of Potential Energy Surfaces Using Density Functional Theory

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  • Presentation type: Apresentação de Pôster / Poster Communications
  • Track: Density Functional Theory
  • Keywords: Long Range Parameter; Density Functional Theory; potential energy surfaces;
  • 1 Instituto de Ciências Exatas / Universidade de Brasília

Long Range Parameter Optimization For The Description Of Potential Energy Surfaces Using Density Functional Theory

Matheus de Oliveira Bispo

Instituto de Ciências Exatas / Universidade de Brasília

Abstract

Our study was based on ω parameter opimization done in optical gap corrections, but applied to PESs.
By performing the optimization, we obtained the PES description with expected accuracy.
The best performing functionals analyzed were ωB97XD and LC-BLYP.
This research concludes that optimized DFT can obtain results similar to post-HF methods.
More research is needed to fully asses ω optimization as a viable method for PES descriptions.

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Matheus de Oliveira Bispo

Olá Raissa! Eu que agradeço pelos comentários!

As curvas "pré-otimização" surgiram realizando os cálculos com o valor padrão. Depois, o programa desenvolvido fez uma comparação (por meio do erro médio quadrático ou do erro máximo absoluto) das duas SEPs. Utilizando um algoritmo de minimização (desenvolvido por Nelder e Mead [1]), o programa calculou outros valores desse parâmetro ômega que minimizassem uma dessas discrepâncias. No final, as duas métricas resultaram em valores muito similares de ômega, portanto as SEPs geradas pelas duas métricas de erro não diferiam muito.

Yuri Alexandre Aoto

Olá Matheus, tudo bem? Gostaria de entender também com um pouco mais de detalhe como foi essa otimização: imagino que você otimizou o ω para cada funcional, certo? (ou seja tem um ω otimizado para cada funcional, não o mesmo ω). E com relação às curvas, é um ω para cada curva (radial e angular) ou um para as duas?

 

Alám disso, qual valor (ou valores) de ω você obteve? Se comparar com o padrão para esses funcionais, é maior ou menor? Muda muito? Dá para interpretar fisicamente essa mudança?

Author

Matheus de Oliveira Bispo

Olá Yuri! Cada funcional foi otimizado separadamente, logo um valor de ômega ótimo para cada um. Além disso, o mesmo ômega foi utilizado para as duas curvas, i.e. um ômega pra superfície inteira de cada funcional. Já os valores obtidos após a otimização variam bastante de funcional para funcional. Uns mudam muito, outros pouco. Uns aumentam, outros diminuem. A interpretação física que eu daria para essa mudança seria que certas aproximações do funcional de troca-correlação levam mais em consideração uma das regiões de alcançe (curto ou longo, dependendo do funcional). Essa correção é dada pelo ômega, sendo que quando maior o ômega, mais próximo do curto alcançe essa correção ocorre. Por exemplo, um dos funcionais (wb97xd) teve uma diminuição do valor de ômega (de 0,30 bohr⁻¹ para 0,25 bohr⁻¹), o que significa que a versão padrão dele não contempla bem as interações de longo alcançe, assim subestimando a profundiade dos poços (como pode ser visto no vídeo).

Author

Matheus de Oliveira Bispo

Olá Márcio! A utilização de funcionais diferentes foi feita com o propósito de definir melhor quais tipos de funcionais são melhor ajustados para essa tarefa de descrição de SEPs. Em geral, os funcionais LRC subestimam as energias de dissociação, então tentou-se verificar se essa subestimação foi corrigida. Mas, após os cálculos, a história foi bem diferente, como foi possível ver no vídeo. Além disso, cada funcional teve seu próprio valor otimizado de ômega, então um ômega só não otimizou todos eles. Agradeço pelo feedback!

Author

Matheus de Oliveira Bispo

Olá Mateus! Usei MP4 pois gostaria de comparar com um estudo similar realizado em meu instituto, que utilizou esse mesmo método perturbativo para obter as correções. Pretendo utilizar outros métodos pós-Hartree-Fock para estudos futuros de otimização, para analisar e comparar as performaces entre eles. De toda forma, obrigado pelo feedback!

Author

Matheus de Oliveira Bispo

Olá Itamar! Muito obrigado pelo feedback.


(1) Muito obrigado pela sugestão. Farei uso dela em trabalhos futuros.

(2) O pacote Gaussian já vinha com esse funcional. Aí eu só usei.

(3) Essa parte ainda está em estudo.