Minnesota functionals
مینیسوٹا فنکشنلز (مائیز) ڈینسٹی فنکشنل تھیوری (ڈی ایف ٹی) میں انتہائی پیرامیٹرائزڈ لگ بھگ ایکسچینج-کوریلیشن انرجی فنکشنلز کا ایک گروپ ہے۔ انہیں مینیسوٹا یونیورسٹی کے پروفیسر ڈونلڈ ٹرولر کے گروپ نے تیار کیا ہے۔ یہ افعال میٹا-جی جی اے کے تخمینے پر مبنی ہیں، یعنی۔ ان میں ایسی اصطلاحات شامل ہیں جو حرکی توانائی کی کثافت پر منحصر ہیں، اور یہ سب پیچیدہ فعال شکلوں پر مبنی ہیں جو اعلی معیار کے بینچ مارک ڈیٹا بیس پر پیرامیٹر ہیں۔ ان فنکشنلز کو روایتی کوانٹم کیمسٹری اور سالڈ اسٹیٹ فزکس کے حساب کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ میز فنکشنل کوانٹم کیمسٹری کمیونٹی میں بڑے پیمانے پر استعمال اور تجربہ کیا جاتا ہے۔ تاہم، مختلف کیمیائی خصوصیات کے حوالے سے مینیسوٹا فنکشنلز کی طاقتوں اور حدود کے آزادانہ جائزوں نے مینیسوٹا فنکشنلز کی درستگی پر شکوک و شبہات پیدا کیے ہیں۔ کچھ لوگ اس تنقید کو غیر منصفانہ سمجھتے ہیں۔ اس نظریے میں، کیونکہ مینیسوٹا کے فنکشنل مین گروپ اور ٹرانزیشن میٹل کیمسٹری دونوں کے لیے متوازن وضاحت کے لیے کوشاں ہیں، مینیسوٹا کے فنکشنلز کا مکمل طور پر مین گروپ ڈیٹا بیس پر کارکردگی کی بنیاد پر جائزہ لینے والے مطالعات متعصبانہ معلومات فراہم کرتے ہیں، کیونکہ وہ فنکشنلز جو مین گروپ کیمسٹری کے لیے اچھی طرح کام کرتے ہیں وہ ٹرانزیشن میٹل کیمسٹری کے لیے ناکام ہو سکتے ہیں۔ 2017 میں کی گئی ایک تحقیق میں جوہری کثافت پر مینیسوٹا کے افعال کی ناقص کارکردگی کو اجاگر کیا گیا۔ کچھ دوسرے لوگوں نے اس تنقید کی تردید کرتے ہوئے دعوی کیا ہے کہ صرف جوہری کثافتوں (بشمول کیمیائی طور پر غیر اہم، انتہائی چارج شدہ کیٹیشن) پر توجہ مرکوز کرنا کمپیوٹیشنل کیمسٹری میں کثافت فنکشنل تھیوری کے حقیقی استعمال سے شاید ہی متعلق ہو۔ ایک حالیہ مطالعہ سے پتہ چلا ہے کہ یہ معاملہ ہے: مینیسوٹا فنکشنلز کے لیے (جو توانائی سے متعلق مقداروں کا حساب لگانے کے لیے کمپیوٹیشنل کیمسٹری میں بہت مقبول ہیں)، جوہری کثافت اور توانائی میں غلطیاں درحقیقت الگ ہو جاتی ہیں، اور مینیسوٹا فنکشنلز جوہری کثافت کے مقابلے ڈائیٹومک کثافت کے لیے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ مطالعہ یہ نتیجہ اخذ کرتا ہے کہ جوہری کثافت کثافت افعال کی کارکردگی کا درست فیصلہ نہیں کرتی ہے۔ مینیسوٹا کے افعال کو کیمیائی طور پر متعلقہ فوکوئی افعال کو جوہری کثافت سے بہتر طریقے سے دوبارہ پیش کرنے کے لیے بھی دکھایا گیا ہے۔ مینیسوٹا فنکشنلز بڑی تعداد میں مقبول کوانٹم کیمسٹری کمپیوٹر پروگراموں میں دستیاب ہیں۔ فیملی آف فنکشنلز مینیسوٹا 05 مینیسوٹا فنکشنلز کا پہلا خاندان، جو 2005 میں شائع ہوا، اس پر مشتمل ہے: M05: گلوبل ہائبرڈ فنکشنل 28 ٪ HF ایکسچینج کے ساتھ۔ M 05-2 X گلوبل ہائبرڈ فنکشنل 56 ٪ HF ایکسچینج کے ساتھ۔ HF تبادلے کے حصے کے علاوہ، افعال کے M05 خاندان میں 22 اضافی تجرباتی پیرامیٹرز شامل ہیں۔ M05 فارم پر مبنی ایک رینج سے الگ فنکشنل، ωM05-D جس میں تجرباتی جوہری بازی کی اصلاحات شامل ہیں، کی اطلاع چائی اور ساتھی کارکنوں نے دی ہے۔ مینیسوٹا 06 '06 خاندان 05 خاندان کے مقابلے میں عمومی بہتری کی نمائندگی کرتا ہے اور اس پر مشتمل ہے: M06-L: مقامی فعال، 0 ٪ HF تبادلہ۔ تیز ہونے کا ارادہ، منتقلی دھاتوں، غیر نامیاتی اور نامیاتی دھاتیں کے لیے اچھا ہے۔ ریو ایم 06-ایل: مقامی فنکشنل، 0 ٪ ایچ ایف ایکسچینج۔ ہموار ممکنہ توانائی کے منحنی خطوط اور مجموعی درستگی کو بہتر بنانے کے لیے M06-L میں ترمیم کی گئی۔ M06:27 ٪ HF تبادلے کے ساتھ گلوبل ہائبرڈ فنکشنل۔ مرکزی گروپ تھرمو کیمسٹری اور غیر ہم آہنگ تعاملات، منتقلی دھات تھرمو کیمسٹری اور آرگنامیٹیلکس کے لیے۔ یہ عام طور پر 06 فنکشنلز میں سب سے زیادہ ورسٹائل ہوتا ہے، اور اس بڑے اطلاق کی وجہ سے یہ مخصوص خصوصیات کے لیے M 06-2 X سے قدرے بدتر ہو سکتا ہے جن کے لیے HF تبادلے کی زیادہ فیصد کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے تھرم کیمسٹری اور کینیٹکس۔ ریو ایم 06:40.4% ایچ ایف ایکسچینج کے ساتھ گلوبل ہائبرڈ فنکشنل۔ M06 اور M 06-2 X کو تبدیل کرنے کے لیے مین گروپ کیمسٹری، ٹرانزیشن میٹل کیمسٹری، اور مالیکیولر اسٹرکچر پیشن گوئی پر ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج کے لیے۔ M 06-2 X: 54 ٪ HF تبادلے کے ساتھ گلوبل ہائبرڈ فنکشنل۔ یہ مرکزی گروپ تھرمو کیمسٹری، حرکیات اور غیر ہم آہنگ تعاملات کے لیے 06 فنکشنلز کے اندر اعلی کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والا ہے، تاہم یہ ان صورتوں کے لیے استعمال نہیں کیا جا سکتا جہاں کثیر حوالہ پرجاتیوں شامل ہیں یا ہو سکتی ہیں، جیسے کہ ٹرانزیشن میٹل تھرمو کیمسٹری اور آرگنامیٹیلکس۔ M06-HF: 100% HF تبادلے کے ساتھ گلوبل ہائبرڈ فنکشنل۔ چارج ٹرانسفر ٹی ڈی-ڈی ایف ٹی اور ان نظاموں کے لیے جہاں سیلف انٹرایکشن پیتھولوجیکل ہے۔ M06 اور M 06-2 X فنکشنل ایکسچینج-کوریلیشن فنکشنل میں بالترتیب 35 اور 32 تجرباتی طور پر بہتر پیرامیٹرز متعارف کراتے ہیں۔ M06 فارم، ωM06-D3 پر مبنی ایک رینج سے الگ فنکشنل جس میں تجرباتی جوہری بازی کی اصلاحات شامل ہیں، کی اطلاع چائی اور ساتھی کارکنوں نے دی ہے۔ مینیسوٹا 08 '08 خاندان کو ایم 06-2 ایکس فنکشنل فارم کو بہتر بنانے کے بنیادی ارادے سے بنایا گیا تھا، جس میں مرکزی گروپ تھرمو کیمسٹری، حرکیات اور غیر ہم آہنگ تعاملات کے لیے کارکردگی کو برقرار رکھا گیا تھا۔ یہ خاندان HF تبادلے کے اعلی فیصد کے ساتھ دو افعال پر مشتمل ہے، جس کی کارکردگی M 06-2 X: M08-HX: 52.23% HF تبادلے کے ساتھ گلوبل ہائبرڈ فنکشنل سے ملتی جلتی ہے۔ مرکزی گروپ تھرمو کیمسٹری، حرکیات اور غیر ہم آہنگ تعاملات کے لیے۔ M08-SO: 56.79% HF تبادلے کے ساتھ گلوبل ہائبرڈ فنکشنل۔ مرکزی گروپ تھرمو کیمسٹری، حرکیات اور غیر ہم آہنگ تعاملات کے لیے۔ مینیسوٹا 11 '11 فیملی مینیسوٹا فنکشنلز میں رینج کی علیحدگی اور فنکشنل فارم اور ٹریننگ ڈیٹا بیس میں ترمیم متعارف کراتی ہے۔ ان ترامیم نے ایک مکمل خاندان میں افعال کی تعداد کو 4 (M06-L، M06، M 06-2 X اور M06-HF) سے کم کر کے صرف 2: M11-L: ڈوئل رینج DFT ایکسچینج کے ساتھ لوکل فنکشنل (0 ٪ HF ایکسچینج) کر دیا۔ تیز ہونے کا ارادہ، منتقلی دھاتوں، غیر نامیاتی، آرگنامیٹیلکس اور غیر ہم آہنگ تعاملات کے لیے اچھا ہونا، اور M06-L پر بہت زیادہ بہتری لانا۔ M11: مختصر رینج میں 42.8% HF تبادلے اور لمبی رینج میں 100% کے ساتھ رینج سے الگ ہائبرڈ فنکشنل۔ M 06-2 X کے مقابلے میں مطلوبہ کارکردگی کے ساتھ، اور TD-DFT ایپلی کیشنز کے لیے، M06-HF کے مقابلے میں مطلوبہ کارکردگی کے ساتھ، مرکزی گروپ تھرمو کیمسٹری، حرکیات اور غیر ہم آہنگ تعاملات کے لیے۔ ریو ایم 11: رینج سے الگ ہائبرڈ فنکشنل جس میں مختصر رینج میں 22.5% ایچ ایف ایکسچینج اور لمبی رینج میں 100% ہوتا ہے۔ زمینی ریاستی خصوصیات کے لیے الیکٹرانک محرکات اور بورڈ بھر میں اچھی پیش گوئیوں کے لیے اچھی کارکردگی کا ارادہ۔ مینیسوٹا 12 12 خاندان ایک غیر جداگانہ (ایم این میں این) فعال شکل کا استعمال کرتا ہے جس کا مقصد کیمسٹری اور سالڈ اسٹیٹ فزکس ایپلی کیشنز دونوں کے لیے متوازن کارکردگی فراہم کرنا ہے۔ اس پر مشتمل ہے: ایم این 12-ایل: ایک مقامی فنکشنل، 0 ٪ ایچ ایف ایکسچینج۔ فنکشنل کا مقصد بہت ورسٹائل ہونا تھا اور کیمسٹری اور سالڈ اسٹیٹ فزکس دونوں میں توانائی بخش اور ساختی مسائل کے لیے اچھی کمپیوٹیشنل کارکردگی اور درستگی فراہم کرنا تھا۔ ایم این 12-ایس ایکس: اسکرینڈ ایکسچینج (ایس ایکس) ہائبرڈ فنکشنل جس میں 25 فیصد ایچ ایف ایکسچینج مختصر رینج میں اور 0 فیصد ایچ ایف ایکسچینج طویل رینج میں ہوتا ہے۔ ایم این 12-ایل کا مقصد بہت ورسٹائل ہونا تھا اور کیمسٹری اور سالڈ اسٹیٹ فزکس دونوں میں متحرک اور ساختی مسائل کے لیے اچھی کارکردگی فراہم کرنا تھا، ایک کمپیوٹیشنل لاگت پر جو مقامی اور عالمی ہائبرڈ افعال کے درمیان انٹرمیڈیٹ ہے۔ مینیسوٹا 15 دی 15 فیملی مینیسوٹا فیملی میں تازہ ترین اضافہ ہے۔ 12 خاندانوں کی طرح، فنکشنل ایک غیر علیحدہ شکل پر مبنی ہیں، لیکن 11 یا 12 خاندانوں کے برعکس ہائبرڈ فنکشنل رینج علیحدگی کا استعمال نہیں کرتا ہے: M15 ایک عالمی ہائبرڈ ہے جیسا کہ 11 سے پہلے کے خاندانوں میں ہوتا ہے۔ 15 خاندان دو فنکشنل ایم این 15 پر مشتمل ہے، جو 44 فیصد ایچ ایف ایکسچینج کے ساتھ ایک عالمی ہائبرڈ ہے۔ ایم این 15-ایل، 0 ٪ ایچ ایف تبادلے کے ساتھ ایک مقامی فعال۔ مینیسوٹا فنکشنلز کے نفاذ کے ساتھ مرکزی سافٹ ویئر * لب ایکس سی کا استعمال کرتے ہوئے۔ حوالہ جات بیرونی روابط کیمسٹری اور طبیعیات کے لیے ٹرولر گروپ مینیسوٹا ڈیٹا بیس مینیسوٹا فنکشنلز ڈینسٹی فنکشنل تھیوری الیکٹرانک اسٹرکچر میتھڈز یونیورسٹی آف مینیسوٹا کی کارکردگی پر حالیہ جائزہ مضمون