Range separation and local Hybridization in density functional theory

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 112, Issue 49, 2008, Pages 12530-12542

  Henderson, Thomas M ^a   Janesko, Benjamin G ^a   Scuseria, Gustavo E ^a  

^a RICE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTATIONAL CHEMISTRIES; COMPUTATIONAL COSTS; CORRELATION EFFECTS; CORRELATION FUNCTIONALS; DENSITY FUNCTIONALS; EMPIRICAL PARAMETERS; EXACT CONSTRAINTS; EXACT EXCHANGES; FUNCTIONAL FORMS; FUTURE WORKS; HYBRID EXCHANGES; HYBRID FUNCTIONALS; LARGE MOLECULES; MOLECULAR GEOMETRIES; PARAMETRIZATION; REACTIVITY PROPERTIES; STANDARD METHODS;

CHEMICAL PROPERTIES; CHEMICAL REACTIVITY; FUNCTIONS; PRECIPITATION (CHEMICAL); THERMOCHEMISTRY;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

ARTICLE; CHEMICAL MODEL; QUANTUM THEORY;

MODELS, CHEMICAL; QUANTUM THEORY;

EID: 58149240085     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp806573k     Document Type: Article

References (141)

1. Parr, R. G.; Yang, W. Density Functional Theory of Atoms and Molecules: Oxford University Press: New York, 1989.
2. Dreizler, R. M.; Gross, E. K. U. Density Functional Theory: Plenum Press: New York, 1995.
3. Scuseria, G. E.; Staroverov, V. N. Progress in the development of exchange-correlation functionals In Theory and Applications of Computational Chemistry': The First 40 Years; Dykstra, C. E., Frenking, G., Kim, K. S., Scuseria, G. E., Eds.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2005.
4. Dreuw, A.; Head-Gordon, M. Chem. Rev. 2006, 105, 4009.
5. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 13126.
6. Peach, M. J. G.; Benfield, P.: Helgaker, T.; Tozer, D. J. J. Chem. Phys. 2008, 128, 044118.
7. Perdew, J. P.; Ruzsinzky, A.; Tao, J.; Staroverov, V. N.; Scueria, G. E.; Csonka, G. I. J. Chem. Phys. 2005, 123, 062201.
8. Perdew, J. P.; Schmidt, K. In Density Functional Theory and Its Applications to Materials; American Institute of Physics: New York, 2001.
9. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, B864.
10. Ivanov, S.; Hirata, S.; Bartlett, R. J. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 5455.
11. Görling, A. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 5459.
12. Yang, W.; Wu, Q. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 143002.
13. Grabowski, I.: Hirata, S.; Ivanov, S.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 2002, 116, 4415.
14. Bartlett, R. J.; Grabowski, I.; Hirata. S.: Ivanov. S. J. Chem. Phys. 122 2005, 122, 034104.
15. Bartlett. R. J.; Schweigert. I. V.; Lotrich. V. F. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 2006, 771, 1.
16. Pople, J. A.; Head-Gordon, M.; Fox, D. J.: Raghavachari, K.: Curtiss, L. A. J. Chem. Phys. 1989, 90, 5622.
17. Curtiss, L. A.; Jones, C; Trucks, G. W.; Raghavachari, K.: Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1990, 93, 2537.
18. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1997, 106, 1063.
19. Curtiss. L. A.; Redfern, P. C: Raghavachari, K.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 42.
20. Curtiss, L. A.: Raghavachari, K.: Redfern, P. C: Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2000, 112, 7374.
21. Curtiss, L. A.: Redfern, P. C; Raghavachari, K.: Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 108.
22. Zhao, Y.: Lynch. B. J.: Truhlar. D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 7, 43.
23. Zhao, Y.; González-García, N.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2012. Zhao, Y.: González- García, N.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 4942; Erratum.
24. Chakravorty, S. J.; Gwaltney, S. R.; Davidson, E. R.; Parpia, F. A.; Fischer, C. F. Phys. Rev. A 1993, 47, 3649.
25. Lynch. B. J.; Truhlar. D. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 8996.
26. Ceperly, D. M.; Alder, B. J. Phys. Rev. Lett. 1980, 45, 566.
27. Sovko, S. H.; Wilk, 1.; Nusair, M. Canadian J. Phys. 1980, 58, 1200.
28. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244.
29. Gell-Mann, M.; Brueckner, K. A. Phys. Rev. 1957, 106, 364.
30. Khein, A.; Smgh, D. J.; Umrigar, C. Phys. Rev. B 1995, 51, 4105.
31. Kurth, S.; Perdew, J. P.; Blaha, P. Int. J. Quantum Chem. 1999, 75, 889.
32. Perdew, J. P. Int. J. Quantum Chem. Symp 1986, 19, 497.
33. Casida, M. E.; Jamorski. C.; Casida, K. C.; Salahub, D. R. J. Chem. Phys. 1998, 4439.
34. Ma, S.-K.; Brueckner, K. A. Phys. Rev. 1968, 165, 18.
35. Perdew, J. P.; Wang. Y. Phys. Rev. B. 1986, 33, 8800. Perdew. J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B. 1986, 40, 3399; Erratum.
36. Perdew, J. P. Phys. Rev. B. 1986, 33, 8822. Perdew, J. P. Phys. Rev. B. 1986, 34, 7406; Erratum.
37. Langreth, D. C; Mehl, M. J. Phys. Rev. Lett. 1981, 47, 446.
38. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
39. Lee, C; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1998, 37, 785.
40. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865. Perdew. J. P.; Burke. K.; Ernzerhof. M. Phys. Rev. Lett. 1997. 78, 1396; Erratum.
41. Perdew, J. P. In Electronic Structure of Solids; Ziesche, P., Eschrig, H., Eds.; Akademie Verlag: Berlin, 1991.
42. Miehlich, B.; Savin, A.; Stoll, H.; Preuss, H. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 200.
43. Proynov, E. I.; Ruiz, E.; Vela, A.; Salahub, D. R. Int. J. Quantum Chem. Symp. 1995, 29, 61.
44. Ozolins, V.; Körling, M. Phys. Rev. B 1993, 48, 18304.
45. Filippi, C; Singh, D. J.; Umrigar, C. Phys. Rev. B 1994, 50, 14947.
46. Voorhis, T. V.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 1998, 109, 400.
47. Perdew. J. P.; Kurth, S.; Zupan. A.; Blaha. P. Phys. Rev. Lett. 1998, 82, 2544.
48. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria. G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91. 146401.
49. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2006, 125, 194101.
50. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372.
51. Becke. A. D. J. Chem. Phys. 1993. 98, 5648.
52. Sharp, R. T.; Horton, G. K. Phys. Rev. 1953, 90, 317.
53. Talman. J. D.; Shadwick, W. F. Phys. Rev. A 1976. 14. 36.
54. Seidl, A.; Görling, A.; Vogl, P.; Majewski, J. A.; Levy, M. Phys. Rev. B 1996, 53, 3764.
55. Neumann. R.: Nobes. R. H.: Handy. N. C. Mol. Phys. 1996, 87, 1.
56. Stephens, P. J.; Devlin. F. J.; Chabalowski. C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
57. Ernzerhof, M.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 1999, 110, 5029.
58. Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E.; Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12129.
59. Lynch, B. J.; Fast, P. L.; Harris, M.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2000. 104, 4811.
60. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 720, 215.
61. Champagne, B.; Perpete, E. A.; van Gisbergen, S. J. A.; Baerends, E.-J.; Snijders, J. G.; Soubra-Ghaoui, C; Robins, K. A.; kirtman, B. J. Chem. Phys. 1998, 709, 10489.
62. Monkhorst, H. J. Phys. Rev. B 1979, 20, 1504.
63. Heyd, J.: Scuseria, G. E.: Ernzerhof. M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8207.
64. Paier, J.; Marsman. M.; Kresse. g.: Gerber, I. C; Ángyán, J. G. J. Chem. Phys. 2006, 124, 154709.
65. Perdew, J. P.; Zunger, A. Phys. Rev. B 1981, 23, 5048.
66. Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P.; Csonka, G. 1.; Vydrov, O. A.; Scuserua, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 194112.
67. Mori-Sánchez, P.; Cohen, A. J. J. Chem. Phys. 2006, 125, 201102.
68. Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.; Perdew, J. p. J. Chem. Phys. 2007, 126, 154109.
69. Cohen, A. J.; Mori-Sánchez, P.; Yang, W. Phys. Rev. B 2008, 77, 115123.
70. Mori-Sanchez, P.; Cohen, A. J.; Yang, W. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 146401.
71. Johnson, B. G.; Gonzalez, C. A.; Gill, P. M. W.; Pople, J. A. Chem. Phys. Lett. 1994, 221, 100.
72. Csonka. G. I.: Johnson. B. G. Theor. Chem. Acc. 1998, 99, 158.
73. Patchkovskii, S.; Ziegler, T. J. Chem. Phys. 2002, 116, 7806.
74. Janesko, B. g.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2008. 128, 24112.
75. Iikura, H.; Tsuneda, T.; Yanai, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2001, 115, 3540.
76. Tawada, Y.; Tsuneda, T.; Yanagisawa, S.; Yanai, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2004, 120, 8425.
77. Sekino, H.; Maeda, Y.; Kamiya, M. Mol. Phys. 2005, 103, 2183.
78. Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 725, 234109.
79. Perdew, J. P.; Parr, R. G.: Levy, M.: J. L.; Balduz. J. Phys. Rev. Lett. 1982, 49, 1691.
80. Slater. J. C. Phys. Rev. 1951, 81. 385.
81. Baerends, E. J. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 133004.
82. Savin, A.; Flad, H.-J. Int. J. Quantum Chem. 1995, 56, 327.
83. Savin, A. On degeneracy, near-degenaracy and density functional theory In Recent Developments and Applications of Modern Density Functional Theory; Seminario, J. M., Ed.: Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 1996.
84. Leininger, T.; Stoll, H.; Werner, H.-J.; Savin, A. Chem. Phys. Lett. 1997, 275, 151.
85. Song, J.-W.: Hirosawa. T.; Tsuneda. T.; Hirao, K. J. Chem. Phvs. 2007, 126, 154105.
86. Heyd, J.; Scuseria, G. E.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 2006, 124, 219906.
87. Gerber, I. C: Ángyán, J. G. Chem. Phys. Lett. 2005, 415, 100.
88. Gerber, I. C; Ángván, J. G.; Marsman, M.; Kresse, G. J. Chem. Phys. 2007, 127, 054101.
89. Burke, K.; Cruz, F. G.; Lam, K.-C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 8161.
90. Jaramillo. J.; Scuseria. G. E.; Ernzerhof. M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 1068.
91. Janesko, B. G.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2007, 727, 164117.
92. Kaupp, M.; Bahmann, H.; Arbuznikov, A. V. J. Chem. Phys. 2007, 727, 194102.
93. Janesko, B. G.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2008, 128, 084111.
94. Ernzerhof, M.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 1998, 709, 3313.
95. Henderson, T. M.; Janesko, B. G.; Scuseria. G. E. J. Chem. Phys. 2008, 128, 194105.
96. Bahmann, H.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 234104.
97. Constantin, L. A.; Perdew, J. P.; Tao, J. Phys. Rev. B 2006, 73, 205104.
98. Krukau, A. V.; Scuseria, G. E.; Perdew, J. P.; Savin, A. J. Chem. Phys. 2008, 129, 124103.
99. Gill, P. M. W.; Adamson, R. D.; Pople, J. A. Mol. Phys. 1996. 88. 1005.
100. Toulouse, J.; Colonna, F.; Savin, A. Phys. Rev. A 2004, 70, 062505.
101. Toulouse. J.; Savin, A.; Flad, H.-J. Int. J. Quantum Chem. 2004, 100, 1047.
102. Henderson, T. M.; Bartlett, R. J. Phys. Rev. A 2004, 70, 022512.
103. Toulouse, J.; Colonna, F.; Savin, a. J. Chem. Phys. 2005, 122. 014110.
104. Goll, E.: Werner, H.-J.: Stoll. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3917.
105. Adamo, C; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158.
106. Delhalle, J.; Calais, J.-L. Phys. Rev. B 1987, 35, 9460.
107. Zecca, L.; Gori-Giorgi. P.; Moroni. S.; Bachelet. G. B. Phys. Rev. B 2004, 70, 205127.
108. (108)Heyd, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7274.
109. Heyd, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1187.
110. Heyd, J.; Peralta. J. E.; Scuseria, G. E.; Martm. R. L. J. Chem. Phys. 2005, 123, 174101.
111. Bredow, T.; Gerson, A. R. Phys. Rev. B 2000, 61, 5194.
112. Muscat, J.; Wander, A.; Harrison, N. M. Chem. Phys. Lett. 2001. 342, 397.
113. Batista, E.; Heyd, J.; Hennig, R. G.; Uberuaga, B. P.; Martin, R. L.; Scuseria, G. E.; Umrigar, C. J. Phys. Rev. B. 2006, 74, 121102.
114. Hay. P. J.; Martin, R. L.; Uddin. J.; Scuseria. G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 034712.
115. Prodan, I. D.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. Phys. Rev. B 2006, 73, 045104.
116. da Silva. J. R. F.; Gangduglia-Pirovana, M. V.; Sauer, J.; Bayer. V.; Kresse, G. Phys. Rev. B 2007, 75, 045121.
117. Prodan, I. D.; Scuseria, G. E.; Martin, R. L. Phys. Rev. B 2007, 76, 033103.
118. Paier, J.: Marsman, M.; Kresse, G. J. Chem. Phys. 2007, 127, 024103.
119. Henderson, T. M.; Izmaylov, A. F.; Scuseria. G. E.; Savin. A. J. Chem. Phys. 2007, 127, 221103.
120. Henderson, T. M.: Izmaylov, A. F.; Scuseria, G. E.; Savin, A. J. Chem. Theoiy Comput. 2008, 4, 1254.
121. Tao. J.; Staroverov, V. N.; Scuseria. G. E.; Perdew, J. P. Phys. Rev. A 2008, 77, 012509.
122. Bahmann, H.; Rodenberg, A.; Arbuznikov, A. V.; Kaupp, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 011103.
123. Arbuznikov, A. V.; Kaupp, M. Chem. Phys. Lett. 2007, 440. 160.
124. Delia Sala, F; Görling, A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 5718.
125. Gritsenko, O. V.; Baerends, E. J. Phys. Rev. A 2001, 64, 042506.
126. Krieger. J. B.; Li. Y.; Iafrate, G. J. phys. Rev. A 1992, 45, 101.
127. Arbuznikov, A. V.; Kaupp, M.; Bahmann, H. J. Chem. Phys. 2006, 124, 204102.
128. Arbuznikov. A. V.; Kaupp. M. Chem. Phys. Lett. 2007, 442, 496.
129. Arbuznikov, A. V.; Kaupp, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 214107.
130. Cohen, A: Mori-Sánchez, P.: Yang, W. J. Chem. Phys. 2007, 126, 191109.
131. Janesko. B. G.; Krukau. A. V.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2008, 129, 124110.
132. Dion, M.; Rydberg, H.; Schröder, E.; Langreth, D. C; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2004. 92. 246401. Dion. M.; Rvdberg. H.; Schroder. E.; Langreth, D. C; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 109902; Erratum.
133. Becke. A. D. J. Chem. Phys. 2005, 122, 064101.
134. Becke, A. D.; Johnson, E. R. J. Chem. Phys. 2007, 127, 124108.
135. Johnson, E. R.; Becke, A. D. J. Chem. Phys. 2008, 128, 124105.
136. Langreth, D. C; Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1977, 15, 2884.
137. Perdew. J. P.; Ernzerhof, M.; Burke, K. J. Chem. Phys. 1996. 105, 9982.
138. (138)Ernzerhof, M. Chem. Phys. Lett. 1996, 263, 499.
139. Burke. K.; Ernzerhof, M.; Perdew, J. P. Chem. Phys. Lett. 1997, 265, 115.
140. Mori-Sánchez, P.: Cohen, A. J.; Yang, W. J. Chem. Phys. 2006, 124, 091102.
141. Cohen, A. J.; Mori-Sánchez. P.; Yang, W. J. Chem. Phys. 2007, 127, 034101.