Влияние функции затухания в теории функционала плотности с поправкой на дисперсию

По обширному бенчмарку на данных молекулярных энергий показано, что математическая форма функции затухания в методах DFT-D оказывает лишь незначительное влияние на качество результатов. Для 12 различных функционалов было протестировано стандартное «нулевое затухание» и рациональное затухание до конечных значений при малых межатомных расстояниях согласно Беке и Джонсону (BJ-затухание). Для вычисления коэффициентов дисперсии использовалась одна и та же схема DFT-D3. BJ-затухание требует по одному дополнительному параметру подгонки для каждого функционала (три вместо двух), но обладает преимуществом предотвращения репульсивных межатомных сил на коротких расстояниях. При BJ-затухании получены лучшие результаты для небондированных расстояний и более выраженные эффекты внутримолекулярной дисперсии в четырёх представительных молекулярных структурах. Для нековалентных структур из набора S22 обе схемы дают очень похожие межмолекулярные расстояния. По энергии нековалентных взаимодействий BJ-затухание показывает слегка лучшую производительность, однако в целом можно рекомендовать оба варианта. Исключением является метод Хартри–Фока, который целесообразно рекомендовать только в BJ-варианте и который в этом случае приближается по точности к скорректированным GGA для нековалентных взаимодействий. По термодинамическим бенчмаркам BJ-затухание точнее, особенно для задач корреляции электронной плотности среднего радиуса действия, и наблюдаются лишь небольшие и практически незначимые эффекты двойного учёта. Похоже, что оно обеспечивает физически корректное поведение корреляции/дисперсии на коротких расстояниях даже при использовании немодифицированных стандартных функционалов. В любом случае различия между двумя методами значительно меньше, чем общий эффект дисперсии, и часто меньше влияния базового функционала плотности.