Unified inter-and intramolecular dispersion correction formula for generalized gradient approximation density functional theory

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 5, Issue 11, 2009, Pages 2950-2958

  Steinmann, Stephan N ^a   Csonka, Gábor ^b   Corminboeuf, Clémence ^a  

^a EPFL   (Switzerland)

^b BUDAPEST UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND ECONOMICS   (Hungary)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 73949088888     PISSN: 15499618     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct9002509     Document Type: Article

References (100)

1. Perdew, J. P. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 1665-1668.
2. Perdew, J. P.; Yue, W. Phys. Rev.B1986, 33, 8800-8802.
3. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.
4. Perdew, J. P.; Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.; Constantin, L. A.; Zhou, X.; Burke, K. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 136406.
5. Perdew, J. P.; Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E.; Constantin, L. A.; Zhou, X.; Burke, K. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 039902.
6. Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.; Scuseria, G. E. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 763-769.
7. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133-A1138.
8. Conway, A.; Murrell, J. N. Mol. Phys. 1974, 27, 873-878.
9. Wagner, A. F.; Das, G.; Wahl, A. C. J. Chem. Phys. 1974, 60, 1885-1891.
10. Hepburn, J.; Scoles, G.; Penco, R. Chem. Phys. Lett. 1975, 36, 451-456.
11. Ahlrichs, R.; Penco, R.; Scoles, G. Chem. Phys. 1977, 19, 119-130.
12. Wu, Q.; Yang, W. J. Chem. Phys. 2002, 116, 515-524.
13. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1463-1473.
14. Grimme, S. J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787-1799.
15. Ducere, J.-M.; Cavallo, L. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 13124-13134.
16. Wodrich, M. D.; Jana, D. F.; Schleyer, P. v. R.; Corminboeuf, C. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 11495-11500.
17. Dabkowska, I.; Gonzalez, H. V.; Jurecka, P.; Hobza, P. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 1131-1136.
18. Bashford, D.; Chothia, C.; Lesk, A. M. J. Mol. Biol. 1987, 196, 199-216.
19. Chalasinski, G.; Szczesniak, M. M. Chem. Rev. 1994, 94, 1723-1765.
20. Hobza, P.; Selzle, H. L.; Schlag, E. W. J. Phys. Chem. 1996, 100, 18790-18794.
21. Mourik, T. V.; Wilson, A. K.; Dunning, T. H. Mol. Phys. 1999, 96, 529-547.
22. Sinnokrot, M. O.; Sherrill, C. D. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10200-10207.
23. Csonka, G. I.; French, A. D.; Johnson, G. P.; Stortz, C. A. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 679-692.
24. Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P.; Csonka, G. I. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11015-11021.
25. Langreth, D. C.; Dion, M.; Rydberg, H.; Schröder, E.; Hyldgaard, P.; Lundqvist, B. I. Int. J. Quantum Chem. 2005, 101, 599-610.
26. Sponer, J.; Jurecka, P.; Hobza, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10142-10151.
27. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2005, 1, 415-432.
28. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 4209-4212.
29. Dobson, J. F.; Wang, J.; Dinte, B. P.; McLennan, K.; Le, H. M. Int. J. Quantum Chem. 2005, 101, 579-598.
30. Patton, D. C.; Pederson, M. R. Phys. Rev. A 1997, 56, R2495-R2498.
31. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158-6170.
32. Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2005, 122, 114102.
33. Tsuzuki, S.; Luthi, H. P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 3949-3957.
34. Xu, X.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 8495-8504.
35. Zhang, Y.; Pan, W.; Yang, W. J. Chem. Phys. 1997, 107, 7921-7925.
36. Furche, F.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2006, 124, 044103.
37. Jellinek, J.; Acioli, P. H. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 10919-10925.
38. Kohn, A.; Weigend, F.; Ahlrichs, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 711-719.
39. Murray, C. W.; Handy, N. C.; Amos, R. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 7145-7151.
40. Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P.; Csonka, G. I. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11006-11014.
41. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098.
42. Kristyán, S.; Pulay, P. Chem. Phys. Lett. 1994, 229, 175-180.
43. Pérez-Jordá, J.; Becke, A. D. Chem. Phys. Lett. 1995, 233, 134-137.
44. Andersson, Y.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 102.
45. Dion, M.; Rydberg, H.; Schröder, E.; Langreth, D. C.; Lundqvist, B. I. Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 246401.
46. Engel, E.; Höck, A.; Dreizler, R. M. Phys. Rev. A 2000, 61, 032502.
47. Kummel, S.; Kronik, L. Rev. Mod. Phys. 2008, 80,3.
48. Lin, I.-C.; Coutinho-Neto, M. D.; Felsenheimer, C.; Lilienfeld, O. A. v.; Tavernelli, I.; Rothlisberger, U. Phys. Rev. B 2007, 75, 205131.
49. von Lilienfeld, O. A.; Tavernelli, I.; Rothlisberger, U.; Sebastiani, D. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 153004.
50. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157-167.
51. Valdes, H.; Spiwok, V.; Rezac, J.; Reha, D.; Abo-Riziq, Ali, G.; de Vries, Mattanjah, S.; Hobza, P. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 4886-4898.
52. Grimme, S. J. Chem. Phys. 2006, 124, 034108.
53. Schwabe, T.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3397-3406.
54. Jurecka, P.; Cerný, J.; Hobza, P.; Salahub, D. R. J. Comput. Chem. 2007, 28, 555-569.
55. Tang, K. T.; Toennies, J. P. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3726-3741.
56. Tang, K. T.; Toennies, J. P. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4976-4983.
57. Sheng, X. W.; Li, P.; Tang, K. T. J. Chem. Phys. 2009, 130, 174310.
58. Johnson, E. R.; Becke, A. D. J. Chem. Phys. 2006, 124, 174104.
59. Halgren, T. A. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7827-7843.
60. Thakkar, A. J.; Hettema, H.; Wormer, P. E. S. J. Chem. Phys. 1992, 97, 3252-3257.
61. Wu, X.; Vargas, M. C.; Nayak, S.; Lotrich, V.; Scoles, G. J. Chem. Phys. 2001, 115, 8748-8757.
62. Becke, A. D.; Johnson, E. R. J. Chem. Phys. 2005, 122, 154104.
63. Becke, A. D.; Johnson, E. R. J. Chem. Phys. 2005, 123, 154101.
64. Becke, A. D.; Johnson, E. R. J. Chem. Phys. 2006, 124, 014104.
65. Becke, A. D.; Johnson, E. R. J. Chem. Phys. 2007, 127, 154108.
66. Bondi, A. J. Phys. Chem. 1964, 68, 441-451.
67. Wodrich, M. D.; Corminboeuf, C.; Schleyer, P. v. R. Org. Lett. 2006, 8, 3631-3634.
68. Grimme, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4460-4464.
69. Schreiner, P. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 4217-4219.
70. Wodrich, M. D.; Corminboeuf, C.; Schreiner, P. R.; Fokin, A. A.; Schleyer, P. v. R. Org. Lett. 2007, 9, 1851-1854.
71. Wodrich, M. D.; Wannere, C. S.; Mo, Y.; Jarowski, P. D.; Houk, K. N.; Schleyer, P. v. R. Chem.-Eur. J. 2007, 13, 7731-7744.
72. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Radom, L.; Pople, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 4796-4801.
73. Pople, J. A.; Radom, L.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 289-300.
74. Grimme, S. Chem.-Eur. J. 2004, 10, 3423-3429.
75. Jurecka, P.; Sponer, J.; Cerny, J.; Hobza, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 1985-1993.
76. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Laham, A. M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Revision E.01 ed.; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2004.
77. Afeefy, H. Y.; Liebman, J. F.; Stein, S. E. In NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69; National Institute of Standards and Technology: Gaithersburg, MD, 20899.
78. Slater, J. C. Phys. Rev. 1951, 81, 385.
79. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200-1211.
80. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401.
81. Zhao, Y.; Truhlar, D. Theo. Comput. Mod. 2008, 120, 215-241.
82. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
83. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623-11627.
84. Gauss, J.; Stanton, J. F. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 2865-2868.
85. Řezáč, J.; Jurečka, P.; Riley, K. E.; Černý, J.; Valdes, H.; Pluháčková, K.; Berka, K.; Řezáč, T.; Pitoňák, M.; Von-drášek, J.; Hobza, P. Collect. Czech. Chem. Commun. 2008, 73, 1261-1270.
86. Csonka, G. I.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P.; Grimme, S. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 888-891.
87. Grimme, S.; Diedrich, C.; Korth, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 625-629.
88. Csonka, G. I.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21471-21475.
89. Köster, A. M.; Calaminici, P.; Casida, M. E.; Flores-Moreno, R.; Geudtner, G.; Goursot, A.; Heine, T.; Ipatov, A.; Janetzko, F.; Campo, J. M. d.; Patchkovskii, S.; Reveles, J. U.; Salahub, D. R.; Vela, A. deMon2k; 2006.
90. Ahlrichs, R.; Bär, M.; Häser, M.; Horn, H.; Kölmel, C. Chem. Phys. Lett. 1989, 162, 165-169.
91. Ahlrichs, R. et al. TURBOMOLE V5.10; University of Karlsruhe: Karlsruhe, 2008.
92. Bylaska, E. J. Govind, W. A. d. J. N. Kowalski, K. Straatsma, T. P. Valiev, M. Wang, D. Apra, E. Windus, T. L. Hammond, J. Nichols, P. Hirata, S. Hackler, M. T. Zhao, Y. Fan, P.-D. Harrison, R. J. Dupuis, M. Smith, D. M. A. Nieplocha, J. Tipparaju, V. Krishnan, M. Wu, Q. Van Voorhis, T. Auer, A. A. Nooijen, M. Brown, E. Cisneros, G. Fann, G. I. Fruchtl, H. Garza, J. Hirao, K. Kendall, R. Nichols, J. A. Tsemekhman, K. Wolinski, K. Anchell, J. Bernholdt, D. Borowski, P. Clark, T. Clerc, D. Dachsel, H. Deegan, M. Dyall, K. Elwood, D. Glendening, E. Gutowski, M. Hess, A. Jaffe, J. Johnson, B. Ju, J. Kobayashi, R. Kutteh, R. Lin, Z. Littlefield, R. Long, X. Meng, B. Nakajima, T. Niu, S. Pollack, L. Rosing, M. Sandrone, G. Stave, M. Taylor, H. Thomas, G. van Lenthe, J. Wong, A. Zhang; Z. 5.1 ed.; Pacific Northwest National Laboratory: Richland, Washington 99352-0999, 2007.
93. Kendall, R. A.; Aprà, E.; Bernholdt, D. E.; Bylaska, E. J.; Dupuis, M.; Fann, G. I.; Harrison, R. J.; Ju, J.; Nichols, J. A.; Nieplocha, J.; Straatsma, T. P.; Windus, T. L.; Wong, A. T. Comput. Phys. Commun. 2000, 128, 260-283.
94. Perdew, J. P.; Schmidt, K. Density Functional Theory and Its Application to Materials; 2001; Vol. 577,pp120-207.
95. Korth, M.; Grimme, S. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 993-1003.
96. Weintraub, E.; Henderson, T. M.; Scuseria, G. E. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 754-762.
97. Note that the computed energies are based on single most stable conformers and not on the Boltzmann distribution of conformers. For those small selected alkanes, it is reasonable to assume that other conformers have a negligible contribution to the experimental result.
98. Zhao, Y.; Gonzalez-Garcia, N.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2012-2018.
99. Csonka, G. I.; Ruzsinszky, A.; Tao, J.; Perdew, J. P. Int. J. Quantum Chem. 2005, 101, 506-511.
100. Brothers, E. N.; Scuseria, G. E. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 13706-13711.