Charge localization in a diamine cation provides a test of energy functionals and self-interaction correction

离域电子 电荷(物理) 混合功能 密度泛函理论 原子物理学 国家(计算机科学) 物理 能量(信号处理) 有效核电荷 量子力学 分子物理学 统计物理学 化学 离子 数学 算法
作者
Xinxin Cheng,Yao Zhang,Elvar Örn Jónsson,Hannes Jónsson,Peter Weber
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:7 (1) 被引量:32
标识
DOI:10.1038/ncomms11013
摘要

Density functional theory (DFT) is widely applied in calculations of molecules and materials. Yet, it suffers from a well-known over-emphasis on charge delocalization arising from self-interaction error that destabilizes localized states. Here, using the symmetric diamine N,N'-dimethylpiperazine as a model, we have experimentally determined the relative energy of a state with positive charge localized on one of the two nitrogen atoms, and a state with positive charge delocalized over both nitrogen atoms. The charge-localized state was found to be 0.33 (0.04) eV higher in energy than the charge-delocalized state. This provides an important test of theoretical approaches to electronic structure calculations. Calculations with all DFT functionals commonly used today, including hybrid functionals with exact exchange, fail to predict a stable charge-localized state. However, the application of an explicit self-interaction correction to a semi-local functional identifies both states and gives relative energy in excellent agreement with both experiment and CCSD(T) calculations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
lixm给lixm的求助进行了留言
刚刚
顺心成仁完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
zjq4302完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
ccc完成签到,获得积分10
1秒前
霸气师完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
在水一方应助蓝天采纳,获得10
1秒前
2秒前
邵洋完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Yan完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助xiaotangyuan采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.3应助王福鑫采纳,获得10
2秒前
迷藏发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
vagrant完成签到,获得积分10
3秒前
you完成签到,获得积分20
3秒前
小爱完成签到,获得积分10
3秒前
qikkk发布了新的文献求助10
3秒前
zhu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
平常的胡萝卜完成签到 ,获得积分10
4秒前
赵闯发布了新的文献求助10
4秒前
共享精神应助ale采纳,获得10
5秒前
loy完成签到,获得积分10
5秒前
情怀应助哭泣藏花采纳,获得10
5秒前
5秒前
11发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
haohao学习发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
小圆发布了新的文献求助20
7秒前
JinghaoLi完成签到,获得积分10
7秒前
小爱发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introducing the Learning Sciences 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7324698
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8940146
关于积分的说明 18956137
捐赠科研通 6981380
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215470
关于科研通互助平台的介绍 2382786
邀请新用户注册赠送积分活动 2194783