Minnesota functionals
मिनेसोटा फंक्शनल (माइज़) घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (डी. एफ. टी.) में अत्यधिक मानकीकृत अनुमानित विनिमय-सहसंबंध ऊर्जा फंक्शनल का एक समूह है। इन्हें मिनेसोटा विश्वविद्यालय में प्रो. डोनाल्ड ट्रुहलार के समूह द्वारा विकसित किया गया है। ये फंक्शनल मेटा-जी. जी. ए. सन्निकटन पर आधारित हैं, अर्थात। इनमें ऐसे शब्द शामिल हैं जो गतिज ऊर्जा घनत्व पर निर्भर करते हैं, और सभी उच्च गुणवत्ता वाले बेंचमार्क डेटाबेस पर मानकीकृत जटिल कार्यात्मक रूपों पर आधारित हैं। इन कार्यों का उपयोग पारंपरिक क्वांटम रसायन विज्ञान और ठोस अवस्था भौतिकी की गणना के लिए किया जा सकता है। क्वांटम रसायन विज्ञान समुदाय में माइज़ फंक्शनल का व्यापक रूप से उपयोग और परीक्षण किया जाता है। हालांकि, विभिन्न रासायनिक गुणों के संबंध में मिनेसोटा कार्यों की ताकत और सीमाओं के स्वतंत्र मूल्यांकन ने मिनेसोटा कार्यों की सटीकता पर संदेह पैदा किया है। कुछ लोग इस आलोचना को अनुचित मानते हैं। इस दृष्टिकोण से, क्योंकि मिनेसोटा फंक्शनल मुख्य-समूह और संक्रमण-धातु रसायन विज्ञान दोनों के लिए एक संतुलित विवरण के लिए लक्षित हैं, केवल मुख्य-समूह डेटाबेस पर प्रदर्शन के आधार पर मिनेसोटा फंक्शनल का आकलन करने वाले अध्ययन पक्षपातपूर्ण जानकारी देते हैं, क्योंकि मुख्य-समूह रसायन विज्ञान के लिए अच्छी तरह से काम करने वाले फंक्शनल संक्रमण धातु रसायन विज्ञान के लिए विफल हो सकते हैं। 2017 में एक अध्ययन ने परमाणु घनत्व पर मिनेसोटा कार्यों के खराब प्रदर्शन पर प्रकाश डाला। कुछ अन्य लोगों ने इस आलोचना का खंडन करते हुए दावा किया है कि केवल परमाणु घनत्वों (रासायनिक रूप से महत्वहीन, अत्यधिक आवेशित धनायों सहित) पर ध्यान केंद्रित करना कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान में घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत के वास्तविक अनुप्रयोगों के लिए शायद ही प्रासंगिक है। हाल के एक अध्ययन में यह पाया गया हैः मिनेसोटा फंक्शनल के लिए (जो ऊर्जा से संबंधित मात्राओं की गणना के लिए कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान में बहुत लोकप्रिय हैं), परमाणु घनत्व और ऊर्जाविज्ञान में त्रुटियां वास्तव में अलग हो जाती हैं, और मिनेसोटा फंक्शनल परमाणु घनत्व की तुलना में डायटोमिक घनत्व के लिए बेहतर प्रदर्शन करते हैं। अध्ययन का निष्कर्ष है कि परमाणु घनत्व घनत्व कार्यों के प्रदर्शन का सटीक निर्णय नहीं देते हैं। मिनेसोटा फंक्शनल को रासायनिक रूप से प्रासंगिक फुकुई फंक्शन को परमाणु घनत्व की तुलना में बेहतर तरीके से पुनः उत्पन्न करने के लिए भी दिखाया गया है। मिनेसोटा फंक्शनल बड़ी संख्या में लोकप्रिय क्वांटम रसायन विज्ञान कंप्यूटर कार्यक्रमों में उपलब्ध हैं। फंक्शनल परिवार मिनेसोटा 05 मिनेसोटा फंक्शनल का पहला परिवार, 2005 में प्रकाशित हुआ, जिसकी रचनाः एम05:28 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय के साथ वैश्विक संकर फंक्शनल द्वारा की गई है। एम 05-2 एक्स. 56 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय के साथ वैश्विक संकर कार्यात्मक। एच. एफ. विनिमय के अंश के अलावा, कार्यात्मकता के एम. 05 परिवार में 22 अतिरिक्त अनुभवजन्य मापदंड शामिल हैं। M05 रूप, ωM05-D पर आधारित एक सीमा-विभाजित कार्यात्मक, जिसमें अनुभवजन्य परमाणु फैलाव सुधार शामिल हैं, की सूचना चाई और सहकर्मियों द्वारा दी गई है। मिनेसोटा 06 '06 परिवार 05 परिवार की तुलना में एक सामान्य सुधार का प्रतिनिधित्व करता है और यह निम्न से बना हैः एम06-एलः स्थानीय कार्यात्मक, 0 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय। तेज़ होने का इरादा, संक्रमण धातुओं, अकार्बनिक और कार्बनिक धातुओं के लिए अच्छा है। रेवएम06-एलः स्थानीय कार्यात्मक, 0 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय। एम06-एल को सुचारू संभावित ऊर्जा वक्रों और समग्र सटीकता में सुधार के लिए संशोधित किया गया है। एम06:27 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय के साथ वैश्विक संकर कार्यात्मक। मुख्य समूह थर्मोकेमिस्ट्री और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं, संक्रमण धातु थर्मोकेमिस्ट्री और ऑर्गेनोमेटालिक्स के लिए अभिप्रेत है। यह आमतौर पर 06 प्रकार्यों में सबसे बहुमुखी है, और इस बड़ी प्रयोज्यता के कारण यह विशिष्ट गुणों के लिए M 06-2 X से थोड़ा खराब हो सकता है, जिनके लिए थर्मोकेमिस्ट्री और काइनेटिक्स जैसे HF विनिमय के उच्च प्रतिशत की आवश्यकता होती है। रेवएम06:40.4% एचएफ एक्सचेंज के साथ वैश्विक संकर कार्यात्मक। M06 और M 06-2 X को बदलने के लिए मुख्य-समूह रसायन विज्ञान, संक्रमण-धातु रसायन विज्ञान और आणविक संरचना भविष्यवाणी पर अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए इरादा। एम 06-2 एक्सः 54 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय के साथ वैश्विक संकर कार्यात्मक। यह मुख्य समूह थर्मोकेमिस्ट्री, काइनेटिक्स और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के लिए 06 कार्यों के भीतर शीर्ष प्रदर्शनकर्ता है, हालांकि इसका उपयोग उन मामलों के लिए नहीं किया जा सकता है जहां बहु-संदर्भ प्रजातियां शामिल हैं या हो सकती हैं, जैसे कि संक्रमण धातु थर्मोकेमिस्ट्री और ऑर्गेनोमेटालिक्स। M06-HF: 100% HF विनिमय के साथ वैश्विक संकर कार्यात्मक। चार्ज हस्तांतरण टी. डी.-डी. एफ. टी. और उन प्रणालियों के लिए अभिप्रेत है जहां स्व-अंतःक्रिया रोगजनक है। M06 और M 06-2 X फंक्शनल क्रमशः 35 और 32 अनुभवजन्य रूप से अनुकूलित मापदंडों को विनिमय-सहसंबंध कार्यात्मक में प्रस्तुत करते हैं। एम06 रूप, ωM06-D3 पर आधारित एक सीमा-विभाजित कार्यात्मक, जिसमें अनुभवजन्य परमाणु फैलाव सुधार शामिल हैं, की सूचना चाई और सहकर्मियों द्वारा दी गई है। मिनेसोटा 08 '08 परिवार को एम 06-2 एक्स कार्यात्मक रूप में सुधार करने के प्राथमिक इरादे से बनाया गया था, जिसमें मुख्य समूह थर्मोकेमिस्ट्री, कैनेटीक्स और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के लिए प्रदर्शन को बनाए रखा गया था। यह परिवार एच. एफ. विनिमय के उच्च प्रतिशत के साथ दो कार्यों से बना है, जिसमें एम 06-2 एक्सः एम. 08-एच. एक्स.: 52.23% एच. एफ. विनिमय के साथ वैश्विक संकर कार्यात्मक के समान प्रदर्शन होता है। मुख्य समूह थर्मोकेमिस्ट्री, काइनेटिक्स और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के लिए अभिप्रेत। M08-SO: 56.79% HF विनिमय के साथ वैश्विक संकर कार्यात्मक। मुख्य समूह थर्मोकेमिस्ट्री, काइनेटिक्स और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के लिए अभिप्रेत। मिनेसोटा 11 '11 परिवार मिनेसोटा फंक्शनल में रेंज-सेपरेशन और फंक्शनल रूप में और प्रशिक्षण डेटाबेस में संशोधन पेश करता है। इन संशोधनों ने एक पूरे परिवार में कार्यों की संख्या को 4 (एम06-एल, एम06, एम 06-2 एक्स और एम06-एचएफ) से घटाकर केवल 2: एम11-एलः दोहरी श्रेणी के डी. एफ. टी. विनिमय के साथ स्थानीय कार्यात्मक (0 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय) कर दिया। तेज़ होने का इरादा, संक्रमण धातुओं, अकार्बनिक, ऑर्गेनोमेटालिक्स और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के लिए अच्छा होना, और M06-L पर बहुत सुधार करना। M11: कम दूरी में 42.8% HF विनिमय और लंबी दूरी में 100% के साथ रेंज-सेपरेटेड हाइब्रिड कार्यात्मक। मुख्य समूह थर्मोकेमिस्ट्री, काइनेटिक्स और गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के लिए, M 06-2 X की तुलना में एक इच्छित प्रदर्शन के साथ, और TD-DFT अनुप्रयोगों के लिए, M06-HF की तुलना में एक इच्छित प्रदर्शन के साथ। रेवएम11: छोटी दूरी में 22.5% एचएफ एक्सचेंज और लंबी दूरी में 100% के साथ रेंज-सेपरेटेड हाइब्रिड फंक्शनल। इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजनाओं के लिए अच्छे प्रदर्शन और जमीनी-राज्य संपत्तियों के लिए बोर्ड भर में अच्छी भविष्यवाणियों के लिए इरादा। मिनेसोटा 12 12 परिवार रसायन विज्ञान और ठोस अवस्था भौतिकी अनुप्रयोगों दोनों के लिए संतुलित प्रदर्शन प्रदान करने के उद्देश्य से एक अविभाज्य (एमएन में एन) कार्यात्मक रूप का उपयोग करता है। यह निम्न द्वारा रचित हैः एम. एन. 12-एल.: एक स्थानीय कार्यात्मक, 0 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय। कार्यात्मक का उद्देश्य बहुत बहुमुखी होना था और रसायन विज्ञान और ठोस अवस्था भौतिकी दोनों में ऊर्जावान और संरचनात्मक समस्याओं के लिए अच्छा कम्प्यूटेशनल प्रदर्शन और सटीकता प्रदान करना था। एम. एन. 12-एस. एक्स.: लघु-श्रेणी में 25 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय और दीर्घ-श्रेणी में 0 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय के साथ सक्रीन्ड-एक्सचेंज (एस. एक्स.) संकर कार्यात्मक। एम. एन. 12-एल. का उद्देश्य बहुत बहुमुखी होना था और स्थानीय और वैश्विक संकर कार्यों के बीच मध्यवर्ती कम्प्यूटेशनल लागत पर रसायन विज्ञान और ठोस-अवस्था भौतिकी दोनों में ऊर्जावान और संरचनात्मक समस्याओं के लिए अच्छा प्रदर्शन प्रदान करना था। मिनेसोटा 15 द 15 परिवार मिनेसोटा परिवार में सबसे नया जोड़ा गया है। 12 परिवार की तरह, कार्यात्मक एक गैर-पृथक्कृत रूप पर आधारित हैं, लेकिन 11 या 12 परिवारों के विपरीत संकर कार्यात्मक सीमा पृथक्करण का उपयोग नहीं करता हैः एम15 पूर्व-11 परिवारों की तरह एक वैश्विक संकर है। 15 परिवार में दो कार्यात्मक एम. एन. 15 हैं, जो 44 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय के साथ एक वैश्विक संकर है। एम. एन. 15-एल, 0 प्रतिशत एच. एफ. विनिमय के साथ एक स्थानीय कार्यात्मक। लिबएक्ससी का उपयोग करते हुए मिनेसोटा कार्यों के कार्यान्वयन के साथ मुख्य सॉफ्टवेयर। रसायन विज्ञान और भौतिकी के लिए ट्रुहलार समूह मिनेसोटा डेटाबेस मिनेसोटा कार्यात्मक घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत इलेक्ट्रॉनिक संरचना विधियों के प्रदर्शन पर सबसे हालिया समीक्षा लेख मिनेसोटा विश्वविद्यालय