Intra- and interatomic spin interactions by the density functional theory plus U approach: A critical assessment

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 7, Issue 9, 2011, Pages 2795-2803

  Zhang, Yachao ^a   Jiang, Hong ^a  

^a PEKING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 80052812197     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct200299s     Document Type: Article

References (101)

1. Kahn, O. Molecular Magnetism; Wiley-VCH: New York, 1993.
2. Gatteschi, D.; Bogani, L.; Cornia, A.; Mannini, M.; Sorace, L.; Sessoli, R. Solid State Sci. 2008, 10, 1701
3. Sanvito, S.; Rocha, A. R. J. Comput. Theor. Nanosci. 2006, 3, 624
4. Bogani, L.; Wernsdorfer, W. Nat. Mater. 2008, 7, 179
5. Mannini, M.; Pineider, F.; Sainctavit, P.; Danieli, C.; Otero, E.; Sciancalepore, C.; Talarico, A. M.; Arrio, M. A.; Cornia, A.; Gatteschi, D.; Sessoli, R. Nat. Mater. 2009, 8, 194
6. Misiorny, M.; Barnaś, J. Phys. Rev. B 2007, 75, 134425
7. Leuenberger, M. N.; Loss, D. Nature 2001, 410, 789
8. Lehmann, J.; Gaita-Ariño, A.; Coronado, E.; Loss, D. J. Mater. Chem. 2009, 19, 1672
9. Gütlich, P.; Goodwin, H. A. Top. Curr. Chem. 2004, 233, 1
10. Gatteschi, D.; Sessoli, R.; Villain, J. Molecular Nanomagnets; Oxford University Press: New York, 2006.
11. Sato, O.; Tao, J.; Zhang, Y. Z. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 2152
12. Wende, H. Nat. Mater. 2009, 8, 165
13. Paulsen, H.; Trautwein, A. X. Top. Curr. Chem. 2004, 235, 197
14. Cotton, F. A.; Wilkinson, G. Advanced Inorganic Chemistry; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 1988; Chapter 17, pp 625-648.
15. Sessoli, R.; Gatteschi, D.; Caneschi, A.; Novak, M. A. Nature 1993, 365, 141
16. Van Vleck, J. H. The Theory of Electric and Magnetic Susceptibilities; Oxford University Press: Oxford, U.K., 1932.
17. Neese, F.; Pantazis, D. A. Faraday Discuss. 2011, 148, 229
18. Pierloot, K.; Vancoillie, S. J. Chem. Phys. 2008, 128, 034104
19. Kepenekian, M.; Robert, V.; Guennic, B. L.; Graaf, C. D. J. Comput. Chem. 2009, 30, 2327
20. Vancoillie, S.; Zhao, H.; Radoń, M.; Pierloot, K. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 576
21. Guennic, B. L.; Amor, N. B.; Maynau, D.; Robert, V. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1506
22. Paulovič, J.; Cimpoesu, F.; Ferbinteanu, M.; Hirao, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3321
23. Perdew, J. P.; Zunger, A. Phys. Rev. B 1981, 23, 5048
24. Harvey, J. N. Struct. Bonding (Berlin, Ger.) 2004, 112, 151
25. Wolny, J. A.; Paulsen, H.; Trautwein, A. X.; Schünemann, V. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 2423
26. Ruiz, E.; Alvarez, S.; Rodriguez-Fortea, A.; Alemany, P.; Pouillon, Y.; Massobrio, C. In Magnetism: Molecules to Materials; Miller, J. S.; Drillon, M., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2001; Chapter 7, pp 227-279.
27. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372
28. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648
29. Koch, W.; Holthausen, M. C. A Chemist's Guide to Density Functional Theory; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2001.
30. Neese, F. Coord. Chem. Rev. 2009, 253, 526
31. Jensen, K. P.; Cirera, J. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 10033
32. Valero, R.; Costa, R.; de, P. R.; Moreira, I.; Truhlar, D. G.; Illas, F. J. Chem. Phys. 2008, 128, 114103
33. Hafner, J. J. Comput. Chem. 2008, 29, 2044
34. Paolo Giannozzi, P.; Baroni, S.; Bonini, N.; Calandra, M.; Car, R.; Cavazzoni, C.; Ceresoli, D.; Chiarotti, G. L.; Cococcioni, M.; Dabo, I.; Corso, A. D.; de Gironcoli, S.; Fabris, S.; Fratesi, G.; Gebauer, R.; Gerstmann, U.; Gougoussis, C.; Kokalj, A.; Lazzeri, M.; Martin-Samos, L.; Marzari, N.; Mauri, F.; Mazzarello, R.; Paolini, S.; Pasquarello, A.; Paulatto, L.; Sbraccia, C.; Scandolo, S.; Sclauzero, G.; Seitsonen, A. P.; Smogunov, A.; Umari, P.; Wentzcovitch, R. M. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 395502
35. Hubbard, J. Proc. R. Soc. A 1963, 276, 238
36. Anisimov, V. I.; Zaanen, J.; Andersen, O. K. Phys. Rev. B 1991, 44, 943
37. Dudarev, S. L.; Botton, G. A.; Savrasov, S. Y.; Humphreys, C. J.; Sutton, A. P. Phys. Rev. B 1998, 57, 1505
38. Cococcioni, M.; de Gironcoli, S. Phys. Rev. B 2005, 71, 035105
39. Anisimov, V. I.; Aryasetiawan, F.; Lichtenstein, A. I. J. Phys.: Condens. Matter 1997, 9, 767
40. Karlsson, K.; Aryasetiawan, F.; Jepsen, O. Phys. Rev. B 2010, 81, 245113
41. Boukhvalov, D. W.; Lichtenstein, A. I.; Dobrovitski, V. V.; Katsnelson, M. I.; Harmon, B. N.; Mazurenko, V. V.; Anisimov, V. I. Phys. Rev. B 2002, 65, 184435
42. Scherlis, D. A.; Cococcioni, M.; Sit, P.; Marzari, N. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7384
43. Lebégue, S.; Pillet, S.; Ángyán, J. G. Phys. Rev. B 2008, 78, 024433
44. Rivero, P.; Loschen, C.; de, P. R.; Moreira, I.; Illas, F. J. Comput. Chem. 2009, 30, 2316
45. Gangopadhyay, S.; Masunov, A. E.; Poalelungi, E.; Leuenberger, M. N. J. Chem. Phys. 2010, 132, 244104
46. Sellman, D.; Kunstmann, H.; Moll, M.; Knoch, F. Inorg. Chim. Acta 1988, 154, 157
47. Sellmann, D.; Kunstmann, H.; Knoch, F.; Moll, M. Inorg. Chem. 1988, 27, 4183
48. Sellmann, D.; Hofmann, T.; Knoch, F. Inorg. Chim. Acta 1994, 224, 61
49. Sellmann, D.; Soglowek, W.; Knoch, F.; Ritter, G.; Dengler, J. Inorg. Chem. 1992, 31, 3711
50. Hagen, K. S. Inorg. Chem. 2000, 39, 5867
51. Dose, E. V.; Murphy, K. M. M.; Wilson, L. J. Inorg. Chem. 1976, 15, 2622
52. Sinn, E.; Sim, G.; Dose, E. V.; Tweedle, M. F.; Wilson, L. J. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 3375
53. Beattie, J. K.; Binstead, R. A.; West, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1978, 100, 3044
54. Baker, A. T.; Goodwin, H. A.; Rae, A. D. Aust. J. Chem. 1984, 37, 443
55. Turner, J. W.; Schultz, F. A. Inorg. Chem. 1999, 38, 358
56. Boeyens, J. C. A.; Forbes, A. G. S.; Hancock, R. D.; Wieghardt, K. Inorg. Chem. 1985, 24, 2926
57. Chum, H. L.; Vanin, J. A.; Holanda, M. I. D. Inorg. Chem. 1982, 21, 1146
58. Chernyshov, D.; Hostettler, M.; Tornroos, K. W.; Burgi, H. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3825
59. Jesson, J. P.; Swiatoslaw, T.; Eaton, D. R. J. Am. Chem. Soc. 1967, 89, 3158
60. Oliver, J. D.; Mullica, D. F.; Hutchinson, B. B.; Milligan, W. O. Inorg. Chem. 1980, 19, 165
61. Reeder, K. A.; Dose, E. V.; Wilson, L. J. Inorg. Chem. 1978, 17, 1071
62. Peng, S. M.; Chen, H. F. Bull. Inst. Chem. Acad. Sin. 1990, 37, 49
63. McGarvey, J. J.; Lawthers, I.; Heremans, K.; Toftlund, H. Inorg. Chem. 1990, 29, 252
64. McCusker, J. K.; Rheingold, A. L.; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 1996, 35, 2100
65. Noodleman, L. J. Chem. Phys. 1981, 74, 5737
66. Ruiz, E.; Cano, J.; Alvarez, S.; Alemany, P. J. Comput. Chem. 1999, 20, 1391
67. Castillo, O.; Muga, I.; Luque, A.; Gutierrez-Zorrilla, J. M.; Sertucha, J.; Vitoria, P.; Roman, P. Polyhedron 1999, 18, 1235
68. Julve, M.; Verdaguer, M.; Gleizes, A.; Philoche-Levisalles, M.; Kahn, O. Inorg. Chem. 1984, 23, 3808
69. de Meester, P.; Fletcher, S. R.; Skapski, A. C. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1973, 2575
70. López, C.; Costa, R.; Illas, F.; de Graaf, C.; Turnbull, M. M.; Landee, C. P.; Espinosa, E.; Mata, I.; Molins, E. Dalton Trans. 2005, 2322
71. López, C.; Costa, R.; Illas, F.; Molins, E.; Espinosa, E. Inorg. Chem. 2000, 39, 4560
72. Tokii, T.; Hamamura, N.; Nakashima, M.; Muto, Y. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1992, 65, 1214
73. Youngme, S.; Chailuecha, C.; van Albada, G. A.; Pakawatchai, C.; Chaichit, N.; Reedijk, J. Inorg. Chim. Acta 2005, 358, 1068
74. Chailuecha, C.; Youngme, S.; Pakawatchai, C.; Chaichit, N.; van Albada, G. A.; Reedijk, J. Inorg. Chim. Acta 2006, 359, 4168
75. Felthouse, T. R.; Laskowski, E. J.; Hendrickson, D. N. Inorg. Chem. 1977, 16, 1077
76. Munno, G. D.; Julve, M.; Lloret, F.; Faus, J.; Verdaguer, M.; Caneschi, A. Inorg. Chem. 1995, 34, 157
77. Tandon, S. S.; Thompson, L. K.; Manuel, M. E.; Bridson, J. N. Inorg. Chem. 1994, 33, 5555
78. Soler, J. M.; Artacho, E.; Gale, J. D.; García, A.; Junquera, J.; Ordejón, P.; Sánchez-Portal, D. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, 2745
79. Artacho, E.; Gale, J. D.; García, A.; Junquera, J.; Martin, R. M.; Ordejón, P.; Sánchez-Portal, D.; Soler, J. M. SIESTA, v. LDAU; Universidad Autónoma de Madrid (UAM): Madrid, Spain; http://www.icmab.es/ siesta/. (Accessed August 1, 2010).
80. Martin, R. M. Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods: Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2004; Chapter 11, pp 204-231.
81. Ruiz, E.; Rodríguez-Fortea, A.; Tercero, J.; Cauchy, T.; Massobrio, C. J. Chem. Phys. 2005, 123, 074102
82. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
83. Hüfner, S. Photoelectron Spectroscopy: Principles and Applications. 3 rd ed. Springer: Berlin, 2003.
84. Hüfner, S. Adv. Phys. 1994, 43, 183
85. Anisimov, V. I.; Gunnarsson, O. Phys. Rev. B 1991, 43, 7570
86. Nakamura, K.; Arita, R.; Yoshimoto, Y.; Tsuneyuki, S. Phys. Rev. B 2006, 74, 235113
87. Jiang, H.; Gomez-Abal, R. I.; Rinke, P.; Scheffler, M. Phys. Rev. B 2010, 82, 045108
88. Liechtenstein, A. I.; Anisimov, V. I.; Zaanen, J. Phys. Rev. B 1995, 52, R5467
89. Gonze, X. ABINIT; Université catholique de Louvain: Louvain-la-Neuve, BELGIUM; http://www.abinit.org/. (Accessed July 1, 2010).
90. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; 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.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision A. 01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
91. Ye, S.; Neese, F. Inorg. Chem. 2010, 49, 772
92. Tran, F.; Blaha, P.; Schwarz, K.; Novák, P. Phys. Rev. B 2006, 74, 155108
93. Shiota, Y.; Sato, D.; Juhász, G.; Yoshizawa, K. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 5862
94. Conradie, J.; Ghosh, A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 12621
95. de, P. R.; Moreira, I.; Costa, R.; Filatov, M.; Illas, F. J. Chem. Theory Comput. 2007, 3, 764
96. Costa, R.; de, P. R.; Moreira, I.; Youngme, S.; Siriwong, K.; Wannarit, N.; Illas, F. Inorg. Chem. 2010, 49, 285
97. Rudra, I.; Wu, Q.; Voorhis, T. V. J. Chem. Phys. 2006, 124, 024103
98. Larson, P.; Lambrecht, W. R. L. J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, 11333
99. Caballol, R.; Castell, O.; Illas, F.; de, P. R.; Moreira, I.; Malrieu, J. P. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 7860
100. Girerd, J. J.; Journaux, Y.; Kahn, O. Chem. Phys. Lett. 1981, 82, 534
101. Kahn, O. Inorg. Chim. Acta 1982, 62, 3