Qual è uno dei migliori software per i calcoli DFT e TD-DFT?

Quale software è il migliore per i calcoli DFT (Density functional theory) e TD DFT (Time-Dependent Density functional theory) dipende principalmente dal tipo di lavoro che stai facendo. Quindi la prossima volta specifica queste informazioni.

DFT è un metodo per fare calcoli di struttura elettronica in modo da poter prevedere le proprietà chimiche e fisiche del sistema molecolare. La DFT è usata per i seguenti tipi di sistemi:-

Sistemi periodici: Questo include solidi (reticolo), nanocluster ecc. I due pacchetti principali per i calcoli DFT periodici sono Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) e Quantum ESPRESSO. Entrambi sono gratuiti per usi accademici. Altri codici popolari sono Materials Studio, Crystal ecc.

Sistemi non periodici: Questo include atomi, molecole o qualsiasi sistema chimico che non è in forma cristallina. Un buon esempio di tale problema è una reazione in fase gassosa tra due molecole A e B, o proprietà non lineari di (diciamo) Urea. Ci sono molti programmi disponibili per studiare questi sistemi. I più popolari sono Gaussian e GAMESS. Essi includono una grande varietà delle ultime funzioni di densità. Altri programmi popolari sono Jaguar (la cui caratteristica principale è quella di usare pseudopotenziali per risolvere integrali di sovrapposizione e altri integrali complessi al posto di risolverli completamente (numericamente) come fatto in Gaussian e altri programmi, velocizzando così il calcolo di molte volte, inoltre include calcoli relativi all'approssimazione del legame di valenza), Q-Chem, ORCA (usato soprattutto per sistemi grandi), NWChem.

Alcuni dei pacchetti sopra menzionati sono gratuiti per usi accademici.

La differenza principale tra la categoria di cui sopra è l'uso di set di basi ad onde piane nel caso di sistemi periodici e l'uso di set di basi di tipo gaussiano nei sistemi non periodici (vedi Set di basi (chimica)). I primi danno risultati più accurati in caso di cristalli rispetto ai secondi.

Tutti questi possono anche eseguire calcoli TDDFT. Pertanto, se l'utente sta lavorando su stazioni di lavoro Linex, e non può acquistare il software, dovrebbe optare per i pacchetti Quantum Express e GAMESS in quanto hanno una base di utenti molto ampia e qualsiasi domanda può essere posta sul loro forum di discussione. Una buona scelta per i pacchetti commerciali è VASP e Gaussian rispettivamente.