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雙混成密度泛函理論於極限基底函數之研究 = Double Hybrid ...

國立高雄大學應用化學系碩士班

雙混成密度泛函理論於極限基底函數之研究 = Double Hybrid Density Functional Theory at the Infinite Basis Limit

紀錄類型:	書目-語言資料,印刷品 : 單行本
並列題名:	Double Hybrid Density Functional Theory at the Infinite Basis Limit
作者:	陳聖民,
其他團體作者:	國立高雄大學
出版地:	[高雄市]
出版者:	撰者;
出版年:	民99[2010]
面頁冊數:	169面圖，表 : 30公分;
標題:	密度泛函理論
標題:	Density Functional Theory
電子資源:	http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/57196289404831039468
摘要註:	本論文主要利用雙混成密度泛函理論(Double Hybrid Density Functional Theory，DHDF)計算搭配Infinite Basis (IB)外插法，獲得DHDF-IB的外插方法。此方法主要利用小型基底函數的計算，外插至無限大基底函數(infinite basis limit)的計算結果，不但可以提升基底函數的計算能力，也能夠減少計算所需求的資源，達到低成本高準確的目的。於本文中利用九種資料庫進行計算，包括：原子化能、電子親和力、游離能、氫轉移反應能障、非氫轉移反應能障、質子親和力、特殊反應、烷基鍵解離能和非共價鍵結能。而在IB外插法中，利用Double-ζ和Triple-ζ外插後，可以獲得近似Quadruple-ζ的計算結果，因此利用IB外插法節省許多計算資源；而且我們利用三種不同的外插法進行計算，發現經由參數最佳化後，三種外插法都可以獲得相同的計算結果。由於在電子親和力中需要使用較大的基底函數以獲得較準確的結果，所以我們利用了種不同方式將擴散函數包含在Dunning的cc-pVXZ及Jensen的pc-X基底函數組中，並且用外插法測試這些基底函數。當中，在DdZ+和TdZ+外插後，其九種資料庫的總誤差值可以降至1.51 kcal/mol。而若不使用外插法，也可以利用TdZ+d或mATdZd進行計算，其總誤差值也可以降至1.99 kcal/mol。我們也對pc-type的基底函數增加擴散函數，而發現利用pc-1和pc-2外插後，對於九種資料庫的總誤差值可以降至1.97 kcal/mol；若不使用外插法計算，也可以利用pc-2+d或maug-pc-2d進行計算，其總誤差值趨近於2 kcal/mol。由於我們希望利用外插法將計算能力外插至Full Configuration Interaction (FCI)和無限大基底函數的計算能力，因此利用Couple Cluster continued fraction (CCcf)外插法和IB外插法進行計算，獲得一套雙外插的計算方法。我們利用AlH和BH了個分子的FCI結果確認了種外插法的先後順序對於計算結果並沒有太大的差異，也發現若要獲得相當準確的計算方法，則需要all-electron的計算方法，並利用Quadruple-ζ和Quintuple -ζ進行外插，但是計算成本會相當高；但若利用frozen-core的計算方法以及利用Double-ζ和Triple-ζ進行外插，也可以獲得2 kcal/mol以內的誤差值。而我們利用AE109進行測試，確實能將誤差值降至2 kcal/mol以下，獲得相當準確的計算結果。 Double Hybrid Density Functional Theory (DHDF) has been applied to calculate atomization energies, electron affinities, ionization potential, transfer barrier height, proton affinities, difficult cases, alkyl bond dissociation energies, and noncovalent complexes energies. We applied the DHDF-IB to calculate nine databases, and we found that by extrapolating Double-ζ and Triple-ζ , the result is close to the Quadruple-ζ quality. From the extrapolation equation, we tested three formulas in the DHDF-IB. It had the same result on the three formulas when it optimizes the parameters. Due to the electron affinities had to calculate on the big basis set, we used two ways that add diffuse functional on the cc-pVXZ and pc-X basis set. We supported the extrapolation by DdZ+ and TdZ+, pc-1 and pc-2, which has the deviations within 2 kcal/mol. We also supported a Double Extrapolation method to reach the Full Configuration Interaction (FCI) and Infinite Basis limit (IB) by the Couple Cluster continued fraction (CCcf) and IB extrapolation. We found that the error of AE109 with the Double Extrapolation method is less than 2 kcal/mol.

雙混成密度泛函理論於極限基底函數之研究 = Double Hybrid Density Functional Theory at the Infinite Basis Limit
陳, 聖民

雙混成密度泛函理論於極限基底函數之研究 = Double Hybrid Density Functional Theory at the Infinite Basis Limit / 陳聖民撰 - [高雄市] : 撰者, 民99[2010]. - 169面 ; 圖，表 ; 30公分.
參考書目：面.
密度泛函理論Density Functional Theory

雙混成密度泛函理論於極限基底函數之研究 = Double Hybrid Density Functional Theory at the Infinite Basis Limit
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210 $a [高雄市] $c 撰者 $d 民99[2010]
215 0 $a 169面 $c 圖，表 $d 30公分
314 $a 指導教授：莊曜遠博士
320 $a 參考書目：面
328 $a 碩士論文--國立高雄大學應用化學系碩士班
330 $a 本論文主要利用雙混成密度泛函理論(Double Hybrid Density Functional Theory，DHDF)計算搭配Infinite Basis (IB)外插法，獲得DHDF-IB的外插方法。此方法主要利用小型基底函數的計算，外插至無限大基底函數(infinite basis limit)的計算結果，不但可以提升基底函數的計算能力，也能夠減少計算所需求的資源，達到低成本高準確的目的。於本文中利用九種資料庫進行計算，包括：原子化能、電子親和力、游離能、氫轉移反應能障、非氫轉移反應能障、質子親和力、特殊反應、烷基鍵解離能和非共價鍵結能。而在IB外插法中，利用Double-ζ和Triple-ζ外插後，可以獲得近似Quadruple-ζ的計算結果，因此利用IB外插法節省許多計算資源；而且我們利用三種不同的外插法進行計算，發現經由參數最佳化後，三種外插法都可以獲得相同的計算結果。由於在電子親和力中需要使用較大的基底函數以獲得較準確的結果，所以我們利用了種不同方式將擴散函數包含在Dunning的cc-pVXZ及Jensen的pc-X基底函數組中，並且用外插法測試這些基底函數。當中，在DdZ+和TdZ+外插後，其九種資料庫的總誤差值可以降至1.51 kcal/mol。而若不使用外插法，也可以利用TdZ+d或mATdZd進行計算，其總誤差值也可以降至1.99 kcal/mol。我們也對pc-type的基底函數增加擴散函數，而發現利用pc-1和pc-2外插後，對於九種資料庫的總誤差值可以降至1.97 kcal/mol；若不使用外插法計算，也可以利用pc-2+d或maug-pc-2d進行計算，其總誤差值趨近於2 kcal/mol。由於我們希望利用外插法將計算能力外插至Full Configuration Interaction (FCI)和無限大基底函數的計算能力，因此利用Couple Cluster continued fraction (CCcf)外插法和IB外插法進行計算，獲得一套雙外插的計算方法。我們利用AlH和BH了個分子的FCI結果確認了種外插法的先後順序對於計算結果並沒有太大的差異，也發現若要獲得相當準確的計算方法，則需要all-electron的計算方法，並利用Quadruple-ζ和Quintuple -ζ進行外插，但是計算成本會相當高；但若利用frozen-core的計算方法以及利用Double-ζ和Triple-ζ進行外插，也可以獲得2 kcal/mol以內的誤差值。而我們利用AE109進行測試，確實能將誤差值降至2 kcal/mol以下，獲得相當準確的計算結果。 Double Hybrid Density Functional Theory (DHDF) has been applied to calculate atomization energies, electron affinities, ionization potential, transfer barrier height, proton affinities, difficult cases, alkyl bond dissociation energies, and noncovalent complexes energies. We applied the DHDF-IB to calculate nine databases, and we found that by extrapolating Double-ζ and Triple-ζ , the result is close to the Quadruple-ζ quality. From the extrapolation equation, we tested three formulas in the DHDF-IB. It had the same result on the three formulas when it optimizes the parameters. Due to the electron affinities had to calculate on the big basis set, we used two ways that add diffuse functional on the cc-pVXZ and pc-X basis set. We supported the extrapolation by DdZ+ and TdZ+, pc-1 and pc-2, which has the deviations within 2 kcal/mol. We also supported a Double Extrapolation method to reach the Full Configuration Interaction (FCI) and Infinite Basis limit (IB) by the Couple Cluster continued fraction (CCcf) and IB extrapolation. We found that the error of AE109 with the Double Extrapolation method is less than 2 kcal/mol.
510 1 $a Double Hybrid Density Functional Theory at the Infinite Basis Limit
610 0 $a 密度泛函理論 $a 外插法 $a 基底函數
610 1 $a Density Functional Theory $a Extrapolation method $a Basis set
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