Выбор функционала и поправка D3/D4

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1135
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Vit Nhoc » Ср июл 06, 2022 2:20 pm

Мне надо на орке просчитать органические молекулы несколькими функционалами. В опросе Marcel Swart DFT Poll 2018 рекомендуются функционалы, например, wB97X-D и M06-L. Как я понял, в орке нет конкретно функционала wB97X-D, там можно указать wB97X и добавить кейворд D3 или D4. Правильно ли я понимаю, что такой функционал будет называться соответственно wB97X-D3 и wB97X-D4? Какие-то непривычные обозначения, поэтому хочу убедиться что ничего не напутаю. Раньше я думал, что поправка D3 относится только к B3LYP-D3. Далее, я вроде могу в орке задать функцинал M06-L. Имеет ли смысл к нему тоже добавить D3 или D4, т.е. считать функционалом M06-L-D4?
И второй вопрос - насколько на ваш взгляд хороша поправка D4, она лучше чем D3?

dycost
Сообщения: 21
Зарегистрирован: Чт мар 29, 2012 1:15 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение dycost » Ср июл 06, 2022 3:08 pm

Vit Nhoc писал(а):
Ср июл 06, 2022 2:20 pm
Далее, я вроде могу в орке задать функцинал M06-L. Имеет ли смысл к нему тоже добавить D3 или D4, т.е. считать функционалом M06-L-D4?
M06-L-D4 в орке не прокатит, отдельно ключевые слова для функционала и поправки задавать: M06L D4.
И на сколько я знаю, миннесотовские функционалы D4 в орке не поддрерживают, а D3 только версии D3zero.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1135
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Vit Nhoc » Ср июл 06, 2022 7:28 pm

И на сколько я знаю, миннесотовские функционалы D4 в орке не поддрерживают
Т.е. далеко не с каждым функционалом можно добавить !D4?

YuraM
Сообщения: 459
Зарегистрирован: Пн ноя 26, 2007 11:07 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение YuraM » Ср июл 06, 2022 8:02 pm

Мне кажется функционал WB97M-V выглядит интересным, дисперсия там есть, но не понятно, есть ли в Orca под него аналитические первые и вторые производные, надо в manual посмотреть.
Кто смел тот и съел

dycost
Сообщения: 21
Зарегистрирован: Чт мар 29, 2012 1:15 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение dycost » Ср июл 06, 2022 8:41 pm

Vit Nhoc писал(а):
Ср июл 06, 2022 7:28 pm
Т.е. далеко не с каждым функционалом можно добавить !D4?
Ага, далеко не.
Даблгибриды вроде или вообще неподдерживают или D2 максимум.
Из личного опыта LC-BLYP только D2 подхватил, ну и упомянутые выше миннесотовские.

По поводу сравнения D3 и D4, считал геометрию азокрасителей, B3LYP с D3(BJ) и D4, разница минимальна. А вот реализации D3, D3(BJ) и D3Zero, давали разницу более существенную.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13053
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Гесс » Чт июл 07, 2022 12:38 am

Sorry no Russian keyboard
Vit Nhoc писал(а):
Ср июл 06, 2022 2:20 pm
Как я понял, в орке нет конкретно функционала wB97X-D, там можно указать wB97X и добавить кейворд D3 или D4.
According to ORCA's manual, 5.0.2 contains
wB97 Head-Gordon's fully variable DF !B97
wB97X Head-Gordon's DF !B97X with minimal Fock exchange
wB97X-D3 Chai's ret incl. D3 in its zero-damping version
wB97X-D4 Modied version of !B97X-V with DFT-D4 correction by Najibi and Goerigk
wB97X-V Head-Gordon's DF !B97X-V with VV10 nonlocal correlation
wB97X-D3BJ Modied version of !B97X-V with D3BJ correction by Najibi and Goerigk
wB97M-V Head-Gordon's DF !B97M-V with VV10 nonlocal correlation
wB97M-D3BJ Modied version of !B97M-V with D3BJ correction by Najibi and Goerigk
wB97M-D4 Modied version of !B97M-V with DFT-D4 correction by Najibi and Goerigk
If I remember correctly B97X-D was parametrized from scratch with dispersion correction so I would not bet a cent that B97X and B97X-D have even the same percentage of HF-exchange. Thus i would be careful by trying to replicate wB97X-D3 with wB97X and D3.
dycost писал(а):
Ср июл 06, 2022 8:41 pm
Даблгибриды вроде или вообще неподдерживают или D2 максимум.
Even DSD double hybrids like DSD-PBEP86 perfectly supports D3BJ. See manual 5.0.2 paragraph 8.1.4.5
dycost писал(а):
Ср июл 06, 2022 3:08 pm
И на сколько я знаю, миннесотовские функционалы D4 в орке не поддрерживают, а D3 только версии D3zero.
dycost писал(а):
Ср июл 06, 2022 8:41 pm
Vit Nhoc писал(а):
Ср июл 06, 2022 7:28 pm
-
Т.е. далеко не с каждым функционалом можно добавить !D4?
Ага, далеко не.
Даблгибриды вроде или вообще неподдерживают или D2 максимум.
I didn't check this personally because I see little sense to mix Minnesota functionals that are accounting some noncovalent interaction simply from parametrization with external dispersion correction. But I am highly optimistic, that contrary to old versions of Turbomole, ORCA allows to user to shoot his own legs by combining any external dispersion correction (like Grimme's corrections) with any functional. As far as this correction calculated in a separate block, I wouldn't wonder if one could execute it even with non-DFT methods (i am not saying on sense of this).

UpD. I actually just checked the forum and "RI-B2PLYP D4" was running there fine.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13053
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Гесс » Чт июл 07, 2022 12:58 am

Гесс писал(а):
Чт июл 07, 2022 12:38 am
If I remember correctly B97X-D was parametrized from scratch with dispersion correction so I would not bet a cent that B97X and B97X-D have even the same percentage of HF-exchange. Thus i would be careful by trying to replicate wB97X-D3 with wB97X and D3.
https://manual.q-chem.com/5.1/sect-XCfuncs.html писал(а):
wB97X ($\omega $B97X) – 14-parameter functional with $\approx $ 15.77% SR HF exchange, 100% LR HF exchange, and $\omega =0.3$[Chai and Head-Gordon(2008a)]

wB97X-V ($\omega $B97X-V) – 10-parameter combinatorially-optimized, dispersion-corrected (VV10) functional with 16.7% SR HF exchange, 100% LR HF exchange, and $\omega =0.3$[Mardirossian and Head-Gordon(2014)]

wB97X-D3 ($\omega $B97X-D3) – 16-parameter dispersion-corrected (DFT-D3(0)) functional with $\approx $ 19.57% SR HF exchange, 100% LR HF exchange, and $\omega =0.25$[Lin et al.(2013)Lin, Li, Mao, and Chai]

wB97X-D ($\omega $B97X-D) – 15-parameter dispersion-corrected (DFT-CHG) functional with $\approx $ 22.2% SR HF exchange, 100% LR HF exchange, and $\omega =0.2$[Chai and Head-Gordon(2008b)]

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13053
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Гесс » Чт июл 07, 2022 1:11 am

YuraM писал(а):
Ср июл 06, 2022 8:02 pm
Мне кажется функционал WB97M-V выглядит интересным, дисперсия там есть, но не понятно, есть ли в Orca под него аналитические первые и вторые производные, надо в manual посмотреть.
-V is VV10
And yes, it's very interesting, nonlocal dispersion. In the majority of cases, it overlaps with D3BJ as well as D3BJ normally overlaps with D4, but there always might be cases when it's better. For D4 it should be charge-separated dipoles. For VV10 I am not ready to speak.
manual писал(а):The VV10 analytic gradient is now available
I am optimistic that wB97M-V will work with analytical gradients.
I am pessimistic about analytical Hessians, but that should be not THAT horrible.

Аватара пользователя
Vit Nhoc
Сообщения: 1135
Зарегистрирован: Сб июн 06, 2015 12:28 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Vit Nhoc » Чт июл 07, 2022 8:56 am

Гесс писал(а):
Чт июл 07, 2022 12:38 am
But I am highly optimistic, that contrary to old versions of Turbomole, ORCA allows to user to shoot his own legs by combining any external dispersion correction (like Grimme's corrections) with any functional. As far as this correction calculated in a separate block, I wouldn't wonder if one could execute it even with non-DFT methods (i am not saying on sense of this).
Не понял фразу про ноги, вы имеете в виду что это хорошо или плохо? Я плохо понимаю суть дисперсионных поправок, как считается - их можно сочетать с любыми функционалами или с какими-то они сочетаются хорошо, а с какими-то плохо?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13053
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Гесс » Чт июл 07, 2022 10:41 am

Это не хорошо и не плохо. Оно просто позволяет произвести действие. Ответственность за действие лежит на человеке. Турбомоль как минимум прошлых релизов просто отказывался запускаться когда на минесоту пробовали навесить дисперсию. С другой стороны они и минесоту добавлять в функционалы не хотели.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13053
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Гесс » Чт июл 07, 2022 2:41 pm

Vit Nhoc писал(а):
Чт июл 07, 2022 8:56 am
как считается - их можно сочетать с любыми функционалами или с какими-то они сочетаются хорошо, а с какими-то плохо?
По уму тут ответом должна быть простыня текста.
Если преельно ужато:
Методологически, ДФТ неспособно учитывать дисперсию. Как теория. Как то что человек имеет две руки и две ноги.
В то же время любую стройную теорию можно подкрутить подгонометрическим параметром.
"Пятью параметрами я нарисую слона, а с шестым заставлю его двигать хоботом" (очень приблизительная цитата).
В Минесотовских функционалах (их дохрена, но во всех) - дохрена подгонометрических параметров.
Эти функционалы параметризовались на конкретных соединениях (сотнях/тысячах), и тупо за счет параметризации они учитывают (частично) что-то что в прочие "честные" и "мало-параметрные" функционалы (PBE и B3LYP) функционалы внедяется за счет внешних дисперсионных поправок. Потому что в числе соединений на которых минесота параметризовалась - были однорукие, шестипальцевые и "Вася Всё Круто" лишившийся на заводе всех пальцев кроме больших.
Поэтому накрывая минесоту попраками Гримме вы рискуете учитывать дисперсию дважды, ну или хотя бы полтора раза.
Это наиболее явно проявляется там где ничего кроме дисперсии нет.
Скажем взаимодействие инертных газов или взаимодействие фуллеренов. Минесота и LDA (LDA по причине компенсации ошибок) имеют на ППЭ двух разводимых фуллеренов минимум. А PBE или B3LYP без поправок не имеют.
У поправок свои проблемы, об этом в одной из самых огромных тем подфорума https://www.chemport.ru/forum/viewtopic ... 1&t=112356

ввиду безразмерности темы можно начать отсюда https://www.chemport.ru/forum/viewtopic ... 20#p857923

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13053
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Выбор функционала и поправка D3/D4

Сообщение Гесс » Сб июл 16, 2022 5:04 pm

Кстати, на прошлой неделе Ткаченко (который поправки Ткаченко-Шефлера), делал доклад про дисперсию и его спросили мол ну и какую же из поправок использовать. Он очень уверенно сказал что MBD.
https://www.vasp.at/wiki/index.php/Many ... ion_energy
https://manual.q-chem.com/5.3/sect_MBD.html

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя