一致且准确从头算94元素H-Pu的密度泛函色散校正（DFT-D）参数化

作为标准Kohn–Sham密度泛函理论（DFT-D）的附加项，色散校正方法在精确度更高、适用范围更广和经验主义更少方面得到了改进。主要的新成分是原子对特定色散系数和截止半径，它们都是根据第一原理计算的。使用建立的递归关系计算新的八阶色散项的系数。通过引入分数配位数（CN）的新概念，首次将系统（几何）相关信息用于DFT-D型方法。它们用于插值不同化学环境中原子的色散系数。该方法只需要调整每个密度泛函的两个全局参数，对于弱相互作用中性原子的气体是渐近精确的，并且容易计算原子力。考虑了三体非加性项。该方法已在分子间和分子内非共价相互作用的标准基准集上进行了评估，特别强调对轻元素和重元素系统的一致描述。与之前（已经准确）的DFT-D版本相比，11个标准密度泛函的S22非共价相互作用基准集的平均绝对偏差减少了15%–40%。三肽折叠模型和所有测试的金属系统都有显著的改进。远程行为的矫正和使用更加准确$<trans data-src="C">C类</trans><trans data-src="6">6</trans>$系数还导致对石墨烯片和苯在Ag（111）表面上的吸附所示的大（无限）系统的更好描述。对于石墨烯，发现三体项的加入大大削弱了层间结合（约10%）。我们提出了改进的DFT-D方法，作为使用DFT和大型系统的相关（低成本）电子结构方法计算任何类型的分子和固体中色散能的通用工具。