Spin state and magnetic coupling in polynuclear Ni(II) complexes from density functional theory: is there an optimal amount of Fock exchange?

密度泛函理论 福克空间 基态 混合功能 自旋(空气动力学) 离域电子 联轴节(管道) 耦合常数 自旋态 化学 凝聚态物理 材料科学 分子物理学 物理 计算化学 量子力学 热力学 冶金
作者
Nurit Manukovsky,G. Kamieniarz,Leeor Kronik
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:159 (15) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0169105
摘要

Reliable prediction of the ground-state spin and magnetic coupling constants in transition-metal complexes is a well-known challenge for density functional theory (DFT). One popular strategy for addressing this long-standing issue involves the modification of the fraction of Fock exchange in a hybrid functional. Here we explore the viability of this approach using three polynuclear metal-organic complexes based on a Ni4O4 cubane motif, having different ground state spin values (S = 0, 2, 4) owing to the use of different ligands. We systematically search for an optimum fraction of Fock exchange, across various global, range-separated, and double hybrid functionals. We find that for all functionals tested, at best there only exists a very narrow range of Fock exchange fractions which results in a correct prediction of the ground-state spin for all three complexes. The useful range is functional dependent, but general trends can be identified. Typically, at least two similar systems must be used in order to determine both an upper and lower limit of the optimal range. This is likely owing to conflicting demands of minimizing delocalization errors, which typically requires a higher percentage of Fock exchange, and addressing static correlation, which typically requires a lower one. Furthermore, we find that within the optimal range of Fock exchange, the sign and relative magnitude of Ni-Ni magnetic coupling constants are reasonably well reproduced, but there is still room for quantitative improvement in the prediction. Thus, the prediction of spin state and magnetic coupling in polynuclear complexes remains an ongoing challenge for DFT.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
田様应助where采纳,获得10
1秒前
葡萄成熟发布了新的文献求助10
2秒前
含糊的耷完成签到,获得积分10
2秒前
艾森豪威尔完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
shi0331完成签到,获得积分10
5秒前
卖火柴的小女孩完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
JQKing完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
TEY完成签到 ,获得积分10
10秒前
滴滴滴完成签到,获得积分20
10秒前
段落落完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
要减肥的凝琴完成签到,获得积分10
14秒前
深山何处钟声鸣完成签到 ,获得积分0
16秒前
17秒前
19秒前
走着走着就散了完成签到,获得积分10
19秒前
SHUIw完成签到 ,获得积分10
21秒前
你爱我我爱你完成签到 ,获得积分10
21秒前
天天开心发布了新的文献求助10
21秒前
神勇寻芹完成签到,获得积分10
22秒前
大鹏完成签到,获得积分10
23秒前
where发布了新的文献求助10
24秒前
H丶化羽完成签到 ,获得积分10
24秒前
xubee完成签到,获得积分10
24秒前
北陌完成签到,获得积分10
25秒前
nini完成签到,获得积分10
25秒前
八雲家の式神完成签到,获得积分10
26秒前
哒哒哒完成签到,获得积分10
30秒前
33秒前
joysa完成签到,获得积分10
33秒前
czj完成签到 ,获得积分10
34秒前
天天开心完成签到,获得积分10
36秒前
叽里呱啦完成签到 ,获得积分10
39秒前
啊哈完成签到 ,获得积分10
49秒前
小二郎应助BLUE采纳,获得10
50秒前
科目三应助左丘酬海采纳,获得10
51秒前
slx0410完成签到,获得积分10
52秒前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 回忆录 2000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
LNG地下タンク躯体の構造性能照査指針 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3001565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2661260
关于积分的说明 7208254
捐赠科研通 2297263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1218219
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 594103
版权声明 592990