Density functional theory of open-shell systems. The 3d-series transition-metal atoms and their cations

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 1, 2014, Pages 102-121

  Luo, Sijie ^a   Averkiev, Boris ^a   Yang, Ke R ^a   Xu, Xuefei ^a   Truhlar, Donald G ^a  

^a University of Minnesota   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84892618037     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct400712k     Document Type: Article

References (110)

1. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133
2. Reiher, M. Faraday Discuss. 2007, 135, 97
3. Jacob, C. R.; Reiher, M. Int. J. Quantum Chem. 2012, 112, 3661
4. Cramer, C. J.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 10757
5. Yang, K.; Peverati, R.; Truhlar, D. G.; Valero, R. J. Chem. Phys. 2011, 135, 044118
6. Luo, S.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 4112
7. 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, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision C.1; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
8. Balabanov, N. B.; Peterson, K. A. J. Chem. Phys. 2005, 123, 064107
9. Douglas, M.; Kroll, N. M. Ann. Phys. 1974, 82, 89
10. Hess, B. A. Phys. Rev. A 1986, 33, 3742
11. Jansen, G.; Hess, B. A. Phys. Rev. A 1989, 39, 6016
12. Foster, J. P.; Weinhold, F. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7211
13. Reed, A. E.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1983, 78, 4066
14. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735
15. Reed, A. E.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1736
16. Carpenter, J. E. Ph. D. Thesis, University of Wisconsin, Madison, WI, 1987.
17. Carpenter, J. E.; Weinhold, F. J. Mol. Struct. (Theochem) 1988, 46, 41
18. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899
19. Weinhold, F.; Carpenter, J. E. In The Structure of Small Molecules and Ions; Naaman, R.,; Vager, Z., Eds.; Plenum: New York, 1988, pp 227-36.
20. Moore, C. E. Atomic Energy Levels; National Bureau of Standards: Washington, DC, 1949-1958, Vols. 1-3.
21. Roothaan, C. C. J. Rev. Mod. Phys. 1951, 23, 69
22. Pople, J. A.; Nesbet, R. K. J. Chem. Phys. 1954, 22, 571
23. McWeeny, R.; Diercksen, G. J. Chem. Phys. 1968, 49, 4852
24. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1998, 107, 8554
25. Gáspár, R. Acta Phys. Hung. 1974, 35, 213
26. Vosko, S. H.; Wilk, L.; Nusair, M. Can. J. Phys. 1980, 58, 1200
27. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098
28. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822
29. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785
30. Perdew, J. P. In Electronic Structure of Solids '91; Ziesche, P.; Eschrig, H., Eds.; Akademie Verlag: Berlin, 1991, pp 11-20.
31. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
32. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1998, 108, 664
33. Hamprecht, F. A.; Cohen, A.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6264
34. Boese, A. D.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 2001, 114, 5497
35. Hammer, B.; Hansen, L. B.; Norskov, J. K. Phys. Rev. B 1999, 59, 7413
36. Handy, N. C.; Cohen, A. J. Mol. Phys. 2001, 99, 403
37. Schultz, N. E.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11127
38. Thakkar, A. J.; McCarthy, S. P. J. Chem. Phys. 2009, 131, 134109
39. Peverati, R.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 2310
40. Van Voorhis, T.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 1998, 109, 400
41. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401
42. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2006, 125, 194101
43. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 184109
44. Perdew, J. P.; Ruzsinszky, A.; Csonka, G. I.; Constantin, L. A.; Sun, J. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 026403
45. Peverati, R.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1911
46. Peverati, R.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2810
47. Peverati, R.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 13171
48. Hoe, M. W.; Cohen, A. J.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2001, 341, 319
49. Reiher, M.; Salomon, O.; Hess, B. A. Theor. Chem. Acc. 2001, 107, 48
50. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372
51. Stephens, P. J.; Devlin; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623
52. Hartwig, R. H.; Koch, W. Chem. Phys. Lett. 1997, 268, 345
53. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6908
54. Schmider, H. L.; Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1998, 108, 9624
55. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158
56. Adamo, C.; Barone, V. Chem. Phys. Lett. 1997, 274, 242
57. Hamprecht, F. A.; Cohen, A.; Tozer, D. J.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 1998, 109, 6264
58. Wilson, P. J.; Bradley, T. J.; Tozer, D. J. J. Chem. Phys. 2001, 115, 9233
59. Keal, T. W.; Tozer, D. J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 121103
60. Peverati, R.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2011, 135, 191102
61. Lynch, B. J.; Fast, P. L.; Harris, M.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 4811
62. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6908
63. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1372
64. Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E.; Tao, J.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2003, 119, 12129
65. Tao, J.; Perdew, J. P.; Staroverov, V. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 146401
66. Krieger, J. B.; Chen, J.; Iafrate, G. J.; Savin, A. In Electron Correlations and Materials Properties; Gonis, A.; Kioussis, N., Eds.; Plenum: New York, 1999, pp 463.
67. Zhao, Y.; Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 43
68. Boese, A. D.; Handy, N. C. J. Chem. Phys. 2002, 116, 9559
69. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215
70. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157
71. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2005, 123, 161103
72. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 5656
73. Zhao, Y.; González-García, N.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 2012
74. Boese, A. D.; Martin, J. M. L. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3405
75. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 1849
76. Zhao, Y.; Schultz, N. E.; Truhlar, D. G. J. Chem. Theory Comput. 2006, 2, 364
77. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 13126
78. Heyd, J.; G. E. Scuseria, G. E.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8207
79. Henderson, T. M.; Izmaylov, A. F.; Scalmani, S.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2009, 131, 044108
80. Yanai, T.; Tew, D. P.; Handy, N. C. Chem. Phys. Lett. 2004, 393, 51
81. Iikura, H.; Tsuneda, T.; Yanai, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2001, 115, 3540
82. Vydrov, O. V.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 234109
83. Chai, J.; Head-Gordon, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 084106
84. Chai, J.; Head-Gordon, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6615
85. Peverati, R.; Truhlar, D. G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 16187
86. Peverati, R.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2810
87. Noodleman, L.; Han, W. G. J. Biol. Inorg. Chem. 2006, 11, 674
88. Görling, A. Phys. Rev. A 1993, 47, 2783
89. Philipsen, P. H. T.; Baerends, E. J. Phys. Rev. B 1996, 54, 5326
90. Johnson, E. R.; Becke, A. D. Can. J. Chem. 2009, 87, 1369
91. Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1977, 66, 3045
92. Bauernschmitt, R.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1996, 104, 9047
93. Gräfenstein, J.; Hjerpe, A. M.; Kraka, E.; Cremer, D. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 1748
94. Nishino, M.; Yamanaka, S.; Yoshioka, Y.; Yamaguchi, K. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 705
95. Yanagisawa, S.; Tsuneda, T.; Hirao, K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 545
96. Peverati, R.; Truhlar, D. G. Philos. Trans. R. Soc., A online as of April 23, 2013; http://arxiv.org/abs/1212.0944.
97. Yang, K.; Zheng, J.; Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2010, 132, 164117
98. Korth, M.; Grimme, S. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 993
99. Goerigk, L.; Grimme, S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 6670
100. Grimme, S. Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci. 2011, 1, 211
101. Goerigk, L.; Kruse, H.; Grimme, S. ChemPhysChem 2011, 12, 3421
102. Grimme, S.; Mück-Lichtenfeld, C. Israel J. Chem. 2012, 52, 180
103. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. Lett. 2011, 502, 1
104. Li, R.; Peverati, R.; Isegawa, M.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2013, 117, 169 and refs therein
105. Harvey, J. N. Struct. Bonding (Berlin) 2004, 112, 151
106. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1986, 33, 8800
107. Cooper, V. R. Phys. Rev. B 2010, 81, 161104
108. Kanneman, F. O.; Becke, A. D. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 719
109. Murray, é. D.; Lee, K.; Langreth, D. C. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 2754
110. Lee, K.; Murray, E. D.; Kong, L.; Lundqvist, B. I.; Langreth, D. C. Phys. Rev. B 2010, 82, 081101