Applicazione di Metodi Perturbativi Post-SCF allo Studio di Sistemi Cristallini: dal Metodo MP2 ai metodi DFT Doppiamente Ibridi

Studio computazionale e valutazione comparata dei metodi di calcolo Hartree-Fock HF, Møller-Plesset al secondo ordine MP2, funzionale ibrido B3LYP e funzionali doppiamente ibridi B2-PLYP, B2GP-PLYP e mPW2-PLYP, utilizzando i programmi di calcolo periodico ab-inito CRYSTAL e CRYSCOR, sviluppati dal gruppo di Chimica Teorica dell'Università di Torino. Scopo di questa tesi è l'estensione dell'applicazione di quest'ultima tipologia di funzionali, di recente elaborati e parametrizzati per sistemi molecolari, ai sistemi cristallini; la verifica dell'accuratezza conseguita è stata effettuata tramite determinazione delle energie di coesione (ottenute attraverso estrapolazione al limite del set base completo CBS) per una serie di sistemi modello per i quali erano disponibili valori di riferimento sperimentali e derivati con altri metodi di calcolo, riportati in letteratura. La prima sezione rappresenta una breve panoramica sui metodi di calcolo considerati; la seconda e la terza introducono le caratteristiche salienti degli strumenti computazionali utilizzati, ponendo particolare attenzione alla definizione dei parametri di calcolo dei programmi utilizzati, in particolare di CRYSCOR. Nella sezione risultati sono riportati e discussi i risultati ottenuti per diverse classi di sistemi cristallini in esame: cristalli di idruro e fluoruro di litio LiH e LiF; sistemi polimerici di acido fluoridrico e cloridrico poly-HF e poly-HCl; cristallo molecolare di ammoniaca NH3. Per tutti questi sistemi, i funzionali doppiamente ibridi raggiungono un eccellente livello di accuratezza nel calcolo dell'energia di coesione, pur manifestando una carenza descrittiva delle forze di dispersione. L'inclusione della correzione empirica (DFT-D2) implementata nel programma CRYSTAL ed applicata al cristallo di ammoniaca comporta il miglioramento dei risultati ottenuti.