Long-range corrected DFT meets GW: Vibrationally resolved photoelectron spectra from first principles

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 11, Issue 11, 2015, Pages 5391-5400

  Gallandi, Lukas ^a   Körzdörfer, Thomas ^a  

^a UNIVERSITY OF POTSDAM   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84946945228     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.jctc.5b00820     Document Type: Article

References (89)

1. Hedin, L. Phys. Rev. 1965, 139, A796 10.1103/PhysRev.139.A796
2. Hybertsen, M. S.; Louie, S. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1986, 34, 5390 10.1103/PhysRevB.34.5390
3. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. 1964, 136, B864 10.1103/PhysRev.136.B864
4. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133 10.1103/PhysRev.140.A1133
5. Rinke, P.; Qteish, A.; Neugebauer, J.; Freysoldt, C.; Scheffler, M. New J. Phys. 2005, 7, 126 10.1088/1367-2630/7/1/126
6. Fuchs, F.; Furthmüller, J.; Bechstedt, F.; Shishkin, M.; Kresse, G. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007, 76, 115109 10.1103/PhysRevB.76.115109
7. Marom, N.; Moussa, J. E.; Ren, X.; Tkatchenko, A.; Chelikowsky, J. R. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 84, 245115 10.1103/PhysRevB.84.245115
8. Faber, C.; Attaccalite, C.; Olevano, V.; Runge, E.; Blase, X. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 83, 115123 10.1103/PhysRevB.83.115123
9. Marom, N.; Caruso, F.; Ren, X.; Hofmann, O. T.; Körzdörfer, T.; Chelikowsky, J. R.; Rubio, A.; Scheffler, M.; Rinke, P. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 86, 245127 10.1103/PhysRevB.86.245127
10. Caruso, F.; Rinke, P.; Ren, X.; Scheffler, M.; Rubio, A. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 86, 081102 10.1103/PhysRevB.86.081102
11. Körzdörfer, T.; Marom, N. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 86, 041110 10.1103/PhysRevB.86.041110
12. Roca-Sanjuán, D.; Merchán, M.; Serrano-Andrés, L.; Rubio, M. J. Chem. Phys. 2008, 129, 095104 10.1063/1.2958286
13. Trofimov, A. B.; Schirmer, J.; Kobychev, V. B.; Potts, A. W.; Holland, D. M. P.; Karlsson, L. J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys. 2006, 39, 305 10.1088/0953-4075/39/2/007
14. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865 10.1103/PhysRevLett.77.3865
15. Urano, S.; Yang, X.; LeBreton, P. R. J. Mol. Struct. 1989, 214, 315 10.1016/0022-2860(89)80020-1
16. Bruneval, F.; Marques, M. A. L. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 324 10.1021/ct300835h
17. Atalla, V.; Yoon, M.; Caruso, F.; Rinke, P.; Scheffler, M. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013, 88, 165122 10.1103/PhysRevB.88.165122
18. Stan, A.; Dahlen, N. E.; van Leeuwen, R. EPL (Europhys. Lett.) 2006, 76, 298 10.1209/epl/i2006-10266-6
19. Koval, P.; Foerster, D.; Sánchez-Portal, D. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014, 89, 155417 10.1103/PhysRevB.89.155417
20. Rostgaard, C.; Jacobsen, K. W.; Thygesen, K. S. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010, 81, 085103 10.1103/PhysRevB.81.085103
21. Blase, X.; Attaccalite, C.; Olevano, V. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 83, 115103 10.1103/PhysRevB.83.115103
22. Caruso, F.; Atalla, V.; Ren, X.; Rubio, A.; Scheffler, M.; Rinke, P. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014, 90, 085141 10.1103/PhysRevB.90.085141
23. Stein, T.; Kronik, L.; Baer, R. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2818 10.1021/ja8087482
24. Perdew, J. P.; Zunger, A. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1981, 23, 5048 10.1103/PhysRevB.23.5048
25. Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P.; Csonka, G. I.; Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 194112 10.1063/1.2387954
26. Mori-Sánchez, P.; Cohen, A. J.; Yang, W. J. Chem. Phys. 2006, 125, 201102 10.1063/1.2403848
27. Patchkovskii, S.; Autschbach, J.; Ziegler, T. J. Chem. Phys. 2001, 115, 26 10.1063/1.1370527
28. Körzdörfer, T.; Kümmel, S.; Mundt, M. J. Chem. Phys. 2008, 129, 014110 10.1063/1.2944272
29. Kümmel, S.; Kronik, L. Rev. Mod. Phys. 2008, 80, 3 10.1103/RevModPhys.80.3
30. Körzdörfer, T.; Kümmel, S.; Marom, N.; Kronik, L. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2009, 79, 201205 10.1103/PhysRevB.79.201205
31. Körzdörfer, T.; Mundt, M.; Kümmel, S. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 133004 10.1103/PhysRevLett.100.133004
32. Messud, J.; Dinh, P. M.; Reinhard, P.-G.; Suraud, E. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 096404 10.1103/PhysRevLett.101.096404
33. Pederson, M. R.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P. J. Chem. Phys. 2014, 140, 121103 10.1063/1.4869581
34. Stein, T.; Kronik, L.; Baer, R. J. Chem. Phys. 2009, 131, 244119 10.1063/1.3269029
35. Baer, R.; Livshits, E.; Salzner, U. Annu. Rev. Phys. Chem. 2010, 61, 85 10.1146/annurev.physchem.012809.103321
36. Körzdörfer, T.; Sears, J. S.; Sutton, C.; Brédas, J.-L. J. Chem. Phys. 2011, 135, 204107 10.1063/1.3663856
37. Refaely-Abramson, S.; Baer, R.; Kronik, L. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 84, 075144 10.1103/PhysRevB.84.075144
38. Karolewski, A.; Stein, T.; Baer, R.; Kümmel, S. J. Chem. Phys. 2011, 134, 151101 10.1063/1.3581788
39. Stein, T.; Eisenberg, H.; Kronik, L.; Baer, R. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 266802 10.1103/PhysRevLett.105.266802
40. Moore, B., II; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 4991 10.1021/ct400649r
41. Sears, J. S.; Körzdörfer, T.; Zhang, C.-R.; Brédas, J.-L. J. Chem. Phys. 2011, 135, 151103 10.1063/1.3656734
42. Körzdörfer, T.; Parrish, R. M.; Marom, N.; Sears, J. S.; Sherrill, C. D.; Brédas, J.-L. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 86, 205110 10.1103/PhysRevB.86.205110
43. Refaely-Abramson, S.; Sharifzadeh, S.; Jain, M.; Baer, R.; Neaton, J. B.; Kronik, L. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013, 88, 081204 10.1103/PhysRevB.88.081204
44. Sutton, C.; Körzdörfer, T.; Coropceanu, V.; Brédas, J.-L. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 3925 10.1021/jp410461v
45. Egger, D. A.; Weissman, S.; Refaely-Abramson, S.; Sharifzadeh, S.; Dauth, M.; Baer, R.; Kümmel, S.; Neaton, J. B.; Zojer, E.; Kronik, L. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10, 1934 10.1021/ct400956h
46. Sutton, C.; Körzdörfer, T.; Gray, M. T.; Brunsfeld, M.; Parrish, R. M.; Sherrill, C. D.; Sears, J. S.; Brédas, J.-L. J. Chem. Phys. 2014, 140, 054310 10.1063/1.4863218
47. Zhang, C.-R.; Coropceanu, V.; Sears, J. S.; Brédas, J.-L. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 154 10.1021/jp4095326
48. Körzdörfer, T.; Brédas, J.-L. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 3284 10.1021/ar500021t
49. Körzdörfer, T.; Parrish, R. M.; Sears, J. S.; Sherrill, C. D.; Brédas, J.-L. J. Chem. Phys. 2012, 137, 124305 10.1063/1.4752431
50. Sun, H.; Zhang, S.; Sun, Z. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 4337 10.1039/C4CP05470A
51. Foster, M. E.; Wong, B. M. J. Chem. Theory Comput. 2012, 8, 2682 10.1021/ct300420f
52. Agrawal, P.; Tkatchenko, A.; Kronik, L. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9, 3473 10.1021/ct400446t
53. Karolewski, A.; Kronik, L.; Kümmel, S. J. Chem. Phys. 2013, 138, 204115 10.1063/1.4807325
54. Autschbach, J.; Srebro, M. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2592 10.1021/ar500171t
55. de Queiroz, T. B.; Kümmel, S. J. Chem. Phys. 2014, 141, 084303 10.1063/1.4892937
56. Sun, H.; Autschbach, J. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10, 1035 10.1021/ct4009975
57. Refaely-Abramson, S.; Sharifzadeh, S.; Govind, N.; Autschbach, J.; Neaton, J. B.; Baer, R.; Kronik, L. Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 226405 10.1103/PhysRevLett.109.226405
58. Vydrov, O. A.; Heyd, J.; Krukau, A. V.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 074106 10.1063/1.2244560
59. Vydrov, O. A.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 234109 10.1063/1.2409292
60. Heyd, J.; Scuseria, G. E.; Ernzerhof, M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8207 10.1063/1.1564060
61. Heyd, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7274 10.1063/1.1668634
62. Malagoli, M.; Coropceanu, V.; da Silva Filho, D. A.; Brédas, J. L. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7490 10.1063/1.1687675
63. Barbara, P. F.; Meyer, T. J.; Ratner, M. A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13148 10.1021/jp9605663
64. Dierksen, M.; Grimme, S. J. Chem. Phys. 2004, 120, 3544 10.1063/1.1642595
65. Santoro, F.; Improta, R.; Lami, A.; Bloino, J.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2007, 126, 084509 10.1063/1.2437197
66. Santoro, F.; Lami, A.; Improta, R.; Barone, V. J. Chem. Phys. 2007, 126, 184102 10.1063/1.2721539
67. Thomas, T. D.; Saethre, L. J.; Sorensen, S. L.; Svensson, S. J. Chem. Phys. 1998, 109, 1041 10.1063/1.476646
68. Coropceanu, V.; Malagoli, M.; da Silva Filho, D. A.; Gruhn, N. E.; Bill, T. G.; Brédas, J. L. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 275503 10.1103/PhysRevLett.89.275503
69. Coropceanu, V.; Kwon, O.; Wex, B.; Kaafarani, B. R.; Gruhn, N. E.; Durivage, J. C.; Neckers, D. C.; Brédas, J.-L. Chem.-Eur. J. 2006, 12, 2073 10.1002/chem.200500879
70. Blum, V.; Gehrke, R.; Hanke, F.; Havu, P.; Havu, V.; Ren, X.; Reuter, K.; Scheffler, M. Comput. Phys. Commun. 2009, 180, 2175 10.1016/j.cpc.2009.06.022
71. Havu, V.; Blum, V.; Havu, P.; Scheffler, M. J. Comput. Phys. 2009, 228, 8367 10.1016/j.jcp.2009.08.008
72. Ren, X.; Rinke, P.; Blum, V.; Wieferink, J.; Tkatchenko, A.; Sanfilippo, A.; Reuter, K.; Scheffler, M. New J. Phys. 2012, 14, 053020 10.1088/1367-2630/14/5/053020
73. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623 10.1021/j100096a001
74. Shao, Y.; Gan, Z.; Epifanovsky, E.; Gilbert, A. T. B.; Wormit, M.; Kussmann, J.; Lange, A. W.; Behn, A.; Deng, J.; Feng, X.; Ghosh, D.; Goldey, M.; Horn, P. R.; Jacobson, L. D.; Kaliman, I.; Khaliullin, R. Z.; Kús, T.; Landau, A.; Liu, J.; Proynov, E. I.; Rhee, Y. M.; Richard, R. M.; Rohrdanz, M. A.; Steele, R. P.; Sundstrom, E. J.; Woodcock, H. L., III; Zimmerman, P. M.; Zuev, D.; Albrecht, B.; Alguire, E.; Austin, B.; Beran, G. J. O.; Bernard, Y. A.; Berquist, E.; Brandhorst, K.; Bravaya, K. B.; Brown, S. T.; Casanova, D.; Chang, C.-M.; Chen, Y.; Chien, S. H.; Closser, K. D.; Crittenden, D. L.; Diedenhofen, M.; DiStasio, R. A., Jr.; Dop, H.; Dutoi, A. D.; Edgar, R. G.; Fatehi, S.; Fusti-Molnar, L.; Ghysels, A.; Golubeva-Zadorozhnaya, A.; Gomes, J.; Hanson-Heine, M. W. D.; Harbach, P. H. P.; Hauser, A. W.; Hohenstein, E. G.; Holden, Z. C.; Jagau, T.-C.; Ji, H.; Kaduk, B.; Khistyaev, K.; Kim, J.; Kim, J.; King, R. A.; Klunzinger, P.; Kosenkov, D.; Kowalczyk, T.; Krauter, C. M.; Lao, K. U.; Laurent, A.; Lawler, K. V.; Levchenko, S. V.; Lin, C. Y.; Liu, F.; Livshits, E.; Lochan, R. C.; Luenser, A.; Manohar, P.; Manzer, S. F.; Mao, S.-P.; Mardirossian, N.; Marenich, A. V.; Maurer, S. A.; Mayhall, N. J.; Oana, C. M.; Olivares-Amaya, R.; O'Neill, D. P.; Parkhill, J. A.; Perrine, T. M.; Peverati, R.; Pieniazek, P. A.; Prociuk, A.; Rehn, D. R.; Rosta, E.; Russ, N. J.; Sergueev, N.; Sharada, S. M.; Sharmaa, S.; Small, D. W.; Sodt, A.; Stein, T.; Stück, D.; Su, Y.-C.; Thom, A. J. W.; Tsuchimochi, T.; Vogt, L.; Vydrov, O.; Wang, T.; Watson, M. A.; Wenzel, J.; White, A.; Williams, C. F.; Vanovschi, V.; Yeganeh, S.; Yost, S. R.; You, Z.-Q.; Zhang, I. Y.; Zhang, X.; Zhou, Y.; Brooks, B. R.; Chan, G. K. L.; Chipman, D. M.; Cramer, C. J.; Goddard, W. A., III; Gordon, M. S.; Hehre, W. J.; Klamt, A.; Schaefer, H. F., III; Schmidt, M. W.; Sherrill, C. D.; Truhlar, D. G.; Warshel, A.; Xua, X.; Aspuru-Guzik, A.; Baer, R.; Bell, A. T.; Besley, N. A.; Chai, J.-D.; Dreuw, A.; Dunietz, B. D.; Furlani, T. R.; Gwaltney, S. R.; Hsu, C.-P.; Jung, Y.; Kong, J.; Lambrecht, D. S.; Liang, W.; Ochsenfeld, C.; Rassolov, V. A.; Slipchenko, L. V.; Subotnik, J. E.; Van Voorhis, T.; Herbert, J. M.; Krylov, A. I.; Gill, P. M. W.; Head-Gordon, M. Mol. Phys. 2015, 113, 184-215 10.1080/00268976.2014.952696
75. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1999, 110, 6158 10.1063/1.478522
76. Original data provided by V. Coropceanu.
77. Sauther, J.; Wüsten, J.; Lach, S.; Ziegler, C. J. Chem. Phys. 2009, 131, 034711 10.1063/1.3180818
78. Original data provided by C. Ziegler and S. Lach.
79. Ando, N.; Mitsui, M.; Nakajima, A. J. Chem. Phys. 2007, 127, 234305 10.1063/1.2805185
80. Mitsui, M.; Ando, N.; Nakajima, A. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9644 10.1021/jp076134h
81. Crocker, L.; Wang, T.; Kebarle, P. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 7818 10.1021/ja00070a030
82. Fu, Q.; Yang, J.; Wang, X.-B. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 3201 10.1021/jp1120542
83. Desfrancois, C.; Périquet, V.; Lyapustina, S. A.; Lippa, T. P.; Robinson, D. W.; Bowen, K. H.; Nonaka, H.; Compton, R. N. J. Chem. Phys. 1999, 111, 4569 10.1063/1.479218
84. Gallandi, L.; Marom, N.; Rinke, P.; Körzdörfer, T. Accurate Ionization Potentials and Electron Affnities of Acceptor Molecules. II. Non-empirically Tuned Long-range Corrected Hybrid Functionals, submitted for publication.
85. Alves, H.; Molinari, A. S.; Xie, H.; Morpurgo, A. F. Nat. Mater. 2008, 7, 574 10.1038/nmat2205
86. Beljonne, D.; Cornil, J.; Muccioli, L.; Zannoni, C.; Brédas, J.-L.; Castet, F. Chem. Mater. 2011, 23, 591 10.1021/cm1023426
87. Wen, S.; Deng, W.-Q.; Han, K.-L. Chem. Commun. 2010, 46, 5133 10.1039/c0cc00955e
88. Beltrán, J. I.; Flores, F.; Martinez, J. I.; Ortega, J. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 3888 10.1021/jp306079t
89. Sini, G.; Sears, J. S.; Brédas, J.-L. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 602 10.1021/ct1005517