专门作密度泛函计算的软件。ADF基于密度泛函理论(DFT),主要应用于量子化学计算。广泛应用于医药化学,材料学等研究及应用领域。特别应用于同类和异类催化,无机化学,重元素化学,生物化学及多种光谱学。包括分子ADF程序,周期结构程序BAND(专门用于计算周期性体系晶体,聚合物等)和图形用户界面程序ADF-GUI(可以在图形界面下创建ADF计算任务和图形显示结果)。
功能:
单点计算,几何优化,过渡态,频率和热动力学特性,跟踪反应路径,理论预测化学催化过程,计算任意电子组态,激发能和(超)极化率,使用含时密度泛函(TDDFT)理论(于1999年,2002年分别加入到ADF模块和BAND模块中),NMR化学位移,激发能,超极化率,范德瓦尔斯系数,用QM/MM (量子力学/分子力学)混合近似处理大体系环境。 ADF使用的全部是Slater型基组,不同于大多数量化软件使用的高斯基组。
应用范围:基组库包含了Z=1-118号所有元素,而且对常见元素有不同尺寸的基组,从最小的到高质量的,并且对在ZORA近似中的相对论计算和需要附加弥散基函数的响应计算提供了特殊的基组。
模型哈密顿量
--选择一种密度泛函,局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)。LDA包括Xonly,Xalpha,VWN和Stoll修正的VWN;GGA包括Pw91,Blyp,Lb94以及2002版加入的PBE,RPBE,revPBE等。GRAC和SAOP交换相关势,能够改善LB94和BP的结果。最近流行的Meta-GGA交换相关泛函进行post-SCF处理能够获得标准G2计算的精度。
--自旋:限制或非限制。
--相对论效应:标量近似和自旋轨道(双群对称性),使用ZORA(推荐)或泡利原理(以前使用)。
--环境:溶剂影响,均匀电场,点电荷(Madelung场),QM/MM方法分析。
--在化学组成(空间相互作用、泡利排斥、轨道相互作用......)中键能的分解。
--数据的表示(分子轨道系数、穆里肯布居), 按照分子中化学片段的组成以及传统的元素基函数表示。
--原子的电荷由Hirshfeld分析与Voronoy分析,以及经典Mulliken布居决定。
--功能强大的的图形用户界面ADFinput,只用鼠标就能设置ADF非常复杂的计算,还可以显示分子。
分析方法:
1.利用碎片轨道结合生成最终分子轨道;
2.键能分析;
3.高级电荷密度分析;
4.利用分子对称性;
5.利用第三方分析软件。
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