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标题: 基底四层原子，固定地层上面放开，发现优化后上层原子完全变形 [打印本页]

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 10:57
标题: 基底四层原子，固定地层上面放开，发现优化后上层原子完全变形
如题，优化（基底+修饰基团）的稳定结构。
用symm=loose关键词，优化后上层原子变形十分严重，请问这样合理吗？

个人感觉修饰基团的存在不应该对固体基底原子的结构有较大的影响。

需要对基底进行何种处理才能更为合理呢？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-5-11 11:03
把图发来看看？

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 11:37

卡开发发发表于 2015-5-11 11:03
把图发来看看？

谢谢，第一次做这种计算，没啥头绪。

作者
Author: sobereva 时间: 2015-5-11 11:52
你的基底太薄了

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 12:06

sobereva 发表于 2015-5-11 11:52
你的基底太薄了

多少层合适啊？
我单位服务器每个节点8个核，我用高斯6-31G(d)来计算大多数的原子，另外有时会有“铀”这种錒系元素，需要用到RECP赝势基组（RSC）。我不大敢增加层数。
大神能否给点建议？

作者
Author: qwoop 时间: 2015-5-11 14:14
一般来说，表面模型需要测试到表面能不再变化为止

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-5-11 14:22

lastzealot 发表于 2015-5-11 12:06
多少层合适啊？
我单位服务器每个节点8个核，我用高斯6-31G(d)来计算大多数的原子，另外有时会有“铀” ...

可以试试把边缘原子进行固定，而不仅仅是底层原子，厚度确实不够。可以的话仍然坚持原来的建议用那些支持pbc的程序做，dmol，siesta，openmx如果没有特殊要求的话纯泛函应该够了，一定要用杂化泛函做就只好考虑cp2k这种pw2ao的方法。

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 17:16

卡开发发发表于 2015-5-11 14:22
可以试试把边缘原子进行固定，而不仅仅是底层原子，厚度确实不够。可以的话仍然坚持原来的建议用那些支持 ...

谢谢老师。您刚才说的那些程序我都不会用，只用高斯而且用的还很初级。我想再增加一层并且固定除表层以外的所有原子，可行吗？

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 17:20

卡开发发发表于 2015-5-11 14:22
可以试试把边缘原子进行固定，而不仅仅是底层原子，厚度确实不够。可以的话仍然坚持原来的建议用那些支持 ...

其实一开始我只用了含有四个Si原子的二氧化硅基底计算，文献中也有用比较小的基底、用高斯的方法计算的，但是我发现基底表面的羟基可能会参与作用，因此我选择了平面模型。但又出现了层数少、基底结构变形的问题，真不知道咋处理了。
老师能给些意见吗

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-5-11 17:39

lastzealot 发表于 2015-5-11 17:16
谢谢老师。您刚才说的那些程序我都不会用，只用高斯而且用的还很初级。我想再增加一层并且固定除表层以外 ...

可行，但不确定计算量你的服务器能否承受，有可能会比较慢。但是边缘那些被H饱和的原子最好也固定一下（但是不要固定H）。还有那些用来饱和的H尽可能初始结构让他们朝下朝外。层高对相互作用的大小影响很大。

如果你们有DMol3的话上手倒是不太难，如果只是做相互作用，不涉及其他的问题的话DFT-D2就能解决问题。

作者
Author: patience2014 时间: 2015-5-11 17:39
这样的表面模型不能真实反映材料的结构啊，原子数目太少层数也太少了。我记得cristobalite (111)的Si-O-Si并不是直线型的，建议你在MS中好好切切表面。目前用高斯做周期边界条件计算还不是主流啊，有很多选择的啊，siesta、VASP、CASTEP都可以的啊。原子层数很多时候要四层的，吸附的分子与其影像的距离也要10A左右才不会相互影响。如果计算条件有限，可以把表面全部固定住或者固定下面三层原子更好。

作者
Author: patience2014 时间: 2015-5-11 17:47
补充一句，楼主所用的表面不是四层吧。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-5-11 17:48

patience2014 发表于 2015-5-11 17:39
这样的表面模型不能真实反映材料的结构啊，原子数目太少层数也太少了。我记得cristobalite (111)的Si-O-Si ...

表面体系尤其是吸附分子比较大的情况不推荐平面波方法，表面面积比较大K又不用很大的情况平面波方法相当没效率。一般10A的真空不够的，一般建议25A以上（表面能、功函数收敛），层数也需要测试（表面能，中间层层间距收敛）。数值基组这样的情况会明显有优势。如果计算量吃紧的话DFTB+也是好的选择。

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 19:28

卡开发发发表于 2015-5-11 17:39
可行，但不确定计算量你的服务器能否承受，有可能会比较慢。但是边缘那些被H饱和的原子最好也固定一下（ ...

你说的dft-d2是泛函吗？

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 19:40

卡开发发发表于 2015-5-11 17:39
可行，但不确定计算量你的服务器能否承受，有可能会比较慢。但是边缘那些被H饱和的原子最好也固定一下（ ...

dmol3倒是有，就是版本低。
dft-2是啥？基组？泛函？
我看的文献基本上都是用b3lyp，少量用mp2、pbe和pw91。

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 19:48

patience2014 发表于 2015-5-11 17:47
补充一句，楼主所用的表面不是四层吧。

是四层，从上到下依次是 O Si O Si

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-5-11 21:22

lastzealot 发表于 2015-5-11 19:28
你说的dft-d2是泛函吗？

D2是色散校正，DMol3似乎是6.0还是6.1版本以后可以做GGA+Grimme06（即D2），版本低的话就是没法做-D而已（测试下来D2比TS靠谱，站内有相关的帖子聊过这个问题）。

g09算的话B3LYP算其他的体系的我也见过，有些处理就是固定了边缘的原子。DMol3没对周期体系使用B3LYP，如果文献只用了B3LYP或PBE、PW91而不考虑色散校正也被认可的话投这类期刊审稿人不问马马虎虎也就将就那样了，从科研本身角度来说，这样的体系还是加上-D靠谱。

如果硬要是杂化泛函来处理的话应该CP2K值得尝试，但速度能多快也不好说。数值基组的方法的程序支持杂化泛函并且公开的并不多见。你这个尺寸的基底MP2基本不用考虑

作者
Author: sobereva 时间: 2015-5-11 22:29

lastzealot 发表于 2015-5-11 19:48
是四层，从上到下依次是 O Si O Si

对于SiO2，三四层不是指有三四层原子，而是说SiO2有三四层，例如此图（TiO2的例子）
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你的基底太薄，底层原子完全体现不出体相状态。

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 22:32

卡开发发发表于 2015-5-11 21:22
D2是色散校正，DMol3似乎是6.0还是6.1版本以后可以做GGA+Grimme06（即D2），版本低的话就是没法做-D而已 ...

非常感谢老师耐心指导。
我用高斯试一试您说的cp2k泛函，并且固定边界原子，看看能否得到较理想的结果。

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-11 22:35

sobereva 发表于 2015-5-11 22:29
对于SiO2，三四层不是指有三四层原子，而是说SiO2有三四层，例如此图（TiO2的例子）

你的基底太薄， ...

原来如此，看来我的基底只有一层半二氧化硅。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2015-5-12 00:06

lastzealot 发表于 2015-5-11 22:32
非常感谢老师耐心指导。
我用高斯试一试您说的cp2k泛函，并且固定边界原子，看看能否得到较理想的结果。

cp2k是个程序，一种利用平面波与原子轨道相互变换的方法。色散校正应当被考虑。

作者
Author: xjamesmao 时间: 2015-5-13 11:58

sobereva 发表于 2015-5-11 22:29
对于SiO2，三四层不是指有三四层原子，而是说SiO2有三四层，例如此图（TiO2的例子）

你的基底太薄， ...

正好请教一下各位方家。我最近在做一个类似的体系，SiO2表面和一个小分子（类苯环）的吸附，需要优化结构和计算它们之间的作用力。对于SiO2部分，我建了一个六层Si的结构，差不多有160个原子（35个Si，89个O，剩下的是H）。我的计划是固定SiO2部分的Si和O的坐标，优化其余的原子，然后计算作用力。对SiO2非顶层的原子打算用小一些的基组。哪位有经验的，能不能建议一下，顶层和非顶层都分别用什么基组比较可行？或者哪些类似的文献可以参考？
谢谢大家了！

作者
Author: sobereva 时间: 2015-5-13 12:09

xjamesmao 发表于 2015-5-13 11:58
正好请教一下各位方家。我最近在做一个类似的体系，SiO2表面和一个小分子（类苯环）的吸附，需要优化结构 ...

对于底层SiO2最便宜能用的是3-21G。顶层的就用6-31G*，不算大，精度也没问题。

作者
Author: nkallwar 时间: 2015-5-13 12:36

sobereva 发表于 2015-5-13 12:09
对于底层SiO2最便宜能用的是3-21G。顶层的就用6-31G*，不算大，精度也没问题。

Sob老师，PM6这种半经验法和B3lyp/3-21G 哪个更便宜些？

看到有些帖子说PM6在有些体系结果比低级别的DFT还好些？

作者
Author: lastzealot 时间: 2015-5-13 13:12

sobereva 发表于 2015-5-13 12:09
对于底层SiO2最便宜能用的是3-21G。顶层的就用6-31G*，不算大，精度也没问题。

请问sob老师，同一种元素、不同的原子可以使用不同的基组吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2015-5-13 17:36

lastzealot 发表于 2015-5-13 13:12
请问sob老师，同一种元素、不同的原子可以使用不同的基组吗？

可以

作者
Author: sobereva 时间: 2015-5-13 17:38

nkallwar 发表于 2015-5-13 12:36
Sob老师，PM6这种半经验法和B3lyp/3-21G 哪个更便宜些？

看到有些帖子说PM6在有些体系结果比低级别 ...

PM6比B3LYP/3-21G便宜一两个数量级。
你可以用PM6做初步优化。半经验方法有时候结果比DFT结合低级别基组好，但是稳妥性没那么高。

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