Improved semi-empirical dispersion corrections in density functional calculations

Abstract

밀도범함수이론의 국소성 때문에 없어진 원거리 상호작용은, 계산적으로 정확하게 고려되기 어렵다. 본 학위논문에서는, 분산보정을 근사하기 위해 두가지 다른 방법론을 제안하고 시험해보았다. 부분전하, 쌍극자, 쌍극자 분극률을 계산하는 분자내의 원자에 대한 전하모델을 전개한다. 이 방법들을 통해 분산계수를 계산해낼 수 있었다. 이 접근은 전자 밀도를 분할할 필요가 없고, 전기음성도의 차이를 이용하고, 2원자 계 뿐만 아니라 다원자 계에서도 유효하다. 끝으로, 선형 유연 감쇠라는 분산보정을 위한 감쇠함수를, 기존의 감쇠함수와 분산보정의 에너지분포 분석에 기반하여 제안한다. 이 함수는 분산에너지를 과잉보정함을 최소화하고 준국소적 전자밀도범함수에서 고려되지 않는 부분을 개선하기 위해 점근적으로 기존 감쇠함수보다 느리게 감쇠한다. 또한, 선형 유연 감쇠 감쇄는 기존 감쇠함수보다 특히 추가적인 고차보정항이 있을 때 과최적화 문제가 덜함을 보였다.