Dispersão Corrigido Métodos densidade funcional

A densidade teoria funcional é geralmente usado para modelar fortes interações intermoleculares entre sistemas macromoleculares sólidas , incluindo termoquímica e ligação covalente . No entanto, a descrição das interações de dispersão de longo alcance nem sempre é preciso. Os métodos para aplicar a teoria do funcional da densidade para incluir a correção dispersão estão em constante desenvolvimento e , a partir da data de publicação , incluem não-local van der Waal , , correções semiclássicas convencionais e parametrizadas , e correções de um elétron . Densidade Funcional

A densidade teoria funcional tem sido muito bem sucedida na descrição das propriedades do estado fundamental de semicondutores, isoladores e metais , e também inclui materiais complexos , como nanotubos de carbono e proteínas. Em vez de funções de onda de muitos corpos , a teoria utiliza densidade para descrever o sistema de férmions interagindo . Densidade funcional é praticamente aplicado de acordo com as aproximações feitas para o potencial de correlação de troca , que fornece mais explicações sobre o princípio de Pauli e Couloumb potenciais efeitos, muito além de uma interação de elétrons eletrostática.

Dispersão Interações

interações de dispersão são as porções atraentes de longo alcance forças de van der Waal entre átomos e moléculas indiretamente ligados. Eles servem uma função importante na eletrônica molecular , sistemas biológicos , cristais moleculares e materiais energéticos . Para alcançar a precisão químico na modelagem de grandes sistemas , as interações de dispersão deve ser incluído. Os métodos atuais usam um cálculo super- molecular da energia total do sistema, e obter a energia de interação a partir de um fragmento realizada.
Nonlocal Van der Waal e Métodos parametrizadas

A não-local van der Waal Método calcula energia dispersão de uma forma não - empírica , com base em sua densidade de elétrons . A vantagem deste método é que os efeitos de dispersão são incorporados naturalmente por meio da densidade de carga , assim a dependência de dispersão em estado de oxidação atómica é incluído automaticamente . Métodos com parâmetros são aplicadas ao equilíbrio das estruturas de moléculas de tamanho médio. Sua principal desvantagem é a instabilidade numérica, o que leva a curvas de energia potencial barulhentos e artificial van der Waal mínimos .
Semiclássica e um elétron correções

O método semiclássica remonta aos anos 70 e é modificado com base no tratamento de dispersão de energia com aditivos átomo de pares . Isso melhora a precisão e aplicabilidade e reduz empirismo. Métodos atualizados também permitem o cálculo fácil de gradientes de energia para otimização de geometria eficiente. O método utiliza um elétron potenciais não-locais centrados no átomo e é normalmente aplicada a modelagem forças de van der Waal em grafite, benzeno e argônio complexos . Os potenciais utilizado, no entanto , a decadência rapidamente com o aumento da distância inter- atômica.