Adsorption on transition metal surfaces: Transferability and accuracy of DFT using the ADS41 dataset

可转让性 吸附 过渡金属 材料科学 金属 化学 物理化学 计算机科学 冶金 机器学习 有机化学 罗伊特 催化作用
作者
Shaama Mallikarjun Sharada,Rasmus K. B. Karlsson,Yasheng Maimaiti,Johannes Voss,Thomas Bligaard
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:100 (3) 被引量:68
标识
DOI:10.1103/physrevb.100.035439
摘要

We present a benchmarking study of adsorption energies on transition metal surfaces computed with select functionals across different density functional theory codes. In addition to gradient corrected functionals, we evaluate the accuracies of representative metaGGAs, including MS2, SCAN, and $\mathrm{SCAN}+\text{rVV10}$, as well as a short-range screened hybrid functional, HSE06. The study shows that the challenge of finding a functional that can simultaneously capture both covalent and noncovalent molecule-surface interactions persists, with no single functional in the benchmarking study with average errors $<0.2$ eV. We find that HSE06 on average does not improve the accuracy compared to PBE for the surface chemistry of transition metals. The BEEF-vdW dispersion-corrected generalized gradient approximation (GGA) and the MS2 metaGGA yield the lowest errors in both chemisorption and dispersion energies, demonstrating that moving up the Jacob's ladder of functionals to screened hybrids does not necessarily improve the description of transition metal surface chemistry.
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