Dispersion XDM with Hybrid Functionals: Delocalization Error and Halogen Bonding in Molecular Crystals
Notice bibliographique
Résumé
The accurate calculation of relative lattice energies of molecular crystals is important in polymorph ranking and crystal structure prediction. Delocalization error has been shown to affect calculated intermolecular binding energies in DFT and is similarly expected to affect the lattice energies of some classes of molecular crystals. In this work, we explore the use of dispersion-corrected hybrid functionals in the planewave-pseudopotentials approach to reduce delocalization error. We combine several hybrid functionals with the exchange-hole dipole moment (XDM) model for dispersion and show that they generally outperform GGA functionals in the calculation of both gas-phase binding energies and molecular crystal lattice energies. We apply the resulting XDM-corrected functionals to four halogen-bonded crystals: Cl2, Br2, I2, and ICl. GGA functionals severely overestimate their lattice energies, while hybrid functionals give accurate values. The preference of GGA functionals for monatomic structures in the Br2 and Cl2 crystals is also explained. Finally, we apply a recently developed method to calculate Bader’s delocalization indices to examine the extent of intermolecular delocalization in the halogen molecular crystals. It is shown that intermolecular delocalization indices can be used to measure the strength of halogen bonds within the crystal, as well as detect the presence of delocalization error.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».