¿Cuál es el mejor software para los cálculos de DFT y TD-DFT?

Cuál es el mejor software para los cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) y de la teoría funcional de la densidad dependiente del tiempo (TD DFT) depende sobre todo del tipo de trabajo que esté realizando. Así que la próxima vez, por favor, especifique esta información.

La DFT es un método para hacer cálculos de la estructura electrónica para que pueda predecir las propiedades químicas y físicas del sistema molecular. La DFT se utiliza para los siguientes tipos de sistemas:-

Sistemas periódicos: Esto incluye a los sólidos (celosía), nanoclusters, etc. Los dos principales paquetes para los cálculos periódicos de DFT son Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) y Quantum ESPRESSO. Ambos son gratuitos para usos académicos. Otros códigos populares son Materials Studio, Crystal, etc.

Sistemas no periódicos: Esto incluye átomos, moléculas o cualquier sistema químico que no está en la forma cristalina. Un buen ejemplo de estos problemas es una reacción en fase gaseosa entre dos moléculas A y B, o las propiedades no lineales de (digamos) la Urea. Hay muchos programas disponibles para estudiar estos sistemas. Los más populares son Gaussian y GAMESS. Incluyen una gran variedad de los últimos funcionales de densidad. Otros programas populares son Jaguar (cuya característica más destacada es el uso de pseudopotenciales para resolver la integral de solapamiento y otras integrales complejas en lugar de resolverlas completamente (numéricamente) como se hace en Gaussian y otros programas, acelerando así el cálculo muchas veces, también incluye cálculos relacionados con la aproximación del enlace de valencia), Q-Chem , ORCA (utilizado sobre todo para sistemas grandes), NWChem.

Algunos de los paquetes mencionados son gratuitos para usos académicos.

La principal diferencia entre la categoría anterior es el uso del conjunto de bases de ondas planas en el caso de sistemas periódicos y el uso de conjuntos de bases de tipo gaussiano en sistemas no periódicos (ver Conjunto de bases (química)). Los primeros dan resultados más precisos en el caso de los cristales en comparación con los segundos.

Todos los anteriores también pueden realizar cálculos TDDFT. Por lo tanto, si el usuario está trabajando en estaciones de trabajo Linex, y no puede comprar el software, debe ir a por los paquetes quantum expresso y GAMESS, ya que tienen una base de usuarios muy grande y cualquier consulta se puede hacer en su foro de discusión. Una buena opción para los paquetes comerciales es VASP y Gaussian respectivamente.