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标题: 关于ORCA计算体系分子动力学的问题 [打印本页]

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Author: huangyoyo 时间: 2019-3-4 08:46
标题: 关于ORCA计算体系分子动力学的问题
ORCA的手册中提到：simple Berendsen thermostat is implemented in the ORCA MD module，是不是表示在模拟过程中能够控制体系的温度？然后手册中又提到：The cells can be defined as elastic, such that their size adapts to the system. This enables to run simulations under constant pressure，表示在模拟过程中能够给定体系的压力。那么是不是表示ORCA能够做NPT系综分子动力学。我想做的是：将一定温度压力下的氖气进行分子动力学模拟，然后再进行TDDFT模拟，计算荧光光谱。老师们能给些建议么？比如到底应该用哪个软件做我这种模型的分子动力学比较好，谢谢！

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Author: sobereva 时间: 2019-3-4 16:22
NPT可以，但是模拟你目前这个问题应该没戏。氖气的密度太低了，TDDFT要算也得是凝聚相或者团簇

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Author: huangyoyo 时间: 2019-3-4 17:13

sobereva 发表于 2019-3-4 16:22
NPT可以，但是模拟你目前这个问题应该没戏。氖气的密度太低了，TDDFT要算也得是凝聚相或者团簇

我的体系是一个温稠密体系，密度大概有1g/cm3左右。

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Author: sobereva 时间: 2019-3-4 17:22

huangyoyo 发表于 2019-3-4 17:13
我的体系是一个温稠密体系，密度大概有1g/cm3左右。

我没见过这样体系的TDDFT计算，是否靠谱也很难说。如果要算的话，先看看有没有类似的计算文章

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Author: huangyoyo 时间: 2019-3-5 08:23

sobereva 发表于 2019-3-4 17:22
我没见过这样体系的TDDFT计算，是否靠谱也很难说。如果要算的话，先看看有没有类似的计算文章

恩恩！不过我们这边有实验数据。另外我想请问算分子动力学是不是跟几何优化一样，对基组的要求不高，只要在相同水平下算频率，保证系统处于基态，最后根据你的“Gaussian中用TDDFT计算激发态和吸收、荧光、磷光光谱的方法”文章中提到的方法计算荧光光谱。

作者
Author: sobereva 时间: 2019-3-5 19:34

huangyoyo 发表于 2019-3-5 08:23
恩恩！不过我们这边有实验数据。另外我想请问算分子动力学是不是跟几何优化一样，对基组的要求不高，只要 ...

如果你是要做AIMD，本身对计算级别要求不高，但也得至少能定性描述动力学行为（比如你的体系，不能用B3LYP，用的话得加色散校正）
但这种体系用经典力场的MD其实就够了。

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Author: huangyoyo 时间: 2019-3-6 08:48

sobereva 发表于 2019-3-5 19:34
如果你是要做AIMD，本身对计算级别要求不高，但也得至少能定性描述动力学行为（比如你的体系，不能用B3LY ...

我的研究是一个强耦合的等离子体体系，也需要加色散校正？另外我打算用6-31+G*做分子动力学，看了你的文章“乱谈激发态的计算方法”后，我选择用ma-def2-TZVP（涉及里德堡激发）进行激发态计算，这样的基组选择可行么？

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Author: sobereva 时间: 2019-3-7 02:59

huangyoyo 发表于 2019-3-6 08:48
我的研究是一个强耦合的等离子体体系，也需要加色散校正？另外我打算用6-31+G*做分子动力学，看了你的文 ...

DFT-D色散校正加了没坏处，也不增加耗时
动力学用那个级别可以，不过用6-311G*代替往往更省时间，结果还可能更好。对于里德堡激发计算，ma-TZVP只能算是刚踏入门槛，要定量准确的话至少aug-cc-pVTZ。还有余力的话提升到daug-cc-pVTZ。

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Author: huangyoyo 时间: 2019-3-7 09:13

sobereva 发表于 2019-3-7 02:59
DFT-D色散校正加了没坏处，也不增加耗时
动力学用那个级别可以，不过用6-311G*代替往往更省时间，结果还 ...

ORCA里没有aug-cc-PVTZ合适的辅助基组，是不是不能结合RICOSX来算呢？（体系有大概两百多个原子）

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Author: sobereva 时间: 2019-3-8 05:48

huangyoyo 发表于 2019-3-7 09:13
ORCA里没有aug-cc-PVTZ合适的辅助基组，是不是不能结合RICOSX来算呢？（体系有大概两百多个原子）

有自带的辅助基组
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Author: huangyoyo 时间: 2019-3-8 09:24
本帖最后由 huangyoyo 于 2019-3-8 09:33 编辑

sobereva 发表于 2019-3-8 05:48
有自带的辅助基组

惰性气体轨道之间的耦合是根据JK耦合的，跃迁规则为deta_K=deta_J=-1,0,1。在做完分子动力学之后我还想算Ne的18.72638130对应的那个能级（如果按照LS耦合来看这对应的是一个单重态P轨道）到16.61906995对应的那个能级（三重态J=2的P轨道）的发射能，那么用ORCA能算么？如果假设用100个原子的话，18.72638130对应的那个态大概都是TDDFT结果中10000之后的某个态了，光想想都觉得不可行呢。

作者
Author: huangyoyo 时间: 2019-3-15 15:06

sobereva 发表于 2019-3-4 16:22
NPT可以，但是模拟你目前这个问题应该没戏。氖气的密度太低了，TDDFT要算也得是凝聚相或者团簇

ORCA中的DFT-MD考虑电子效应的影响么（电子电离）？还是稳定后结构中的电子还是处于基态？请问能推荐一些关于将DFT-MD的书或者文献么？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-3-15 16:48

huangyoyo 发表于 2019-3-15 15:06
ORCA中的DFT-MD考虑电子效应的影响么（电子电离）？还是稳定后结构中的电子还是处于基态？请问能推荐一些 ...

除非你指定的是用计算激发态的方法，或者自旋多重度设成激发态的自旋多重度，否则MD过程中一直都在基态上

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Author: huangyoyo 时间: 2019-3-18 10:29

sobereva 发表于 2019-3-15 16:48
除非你指定的是用计算激发态的方法，或者自旋多重度设成激发态的自旋多重度，否则MD过程中一直都在基态上

您好，我在一篇计算温稠密物质光学性质的文章中看到如下几句话：The electron system is described using the ab initio plane wave code ABINIT.
To incorporate effects of the ion system at elevated temperatures, molecular dynamics (MD) simulation was also carried out. All simulation results presented in the present work were obtained using 108 atoms in a cubic simulation box with periodic boundary conditions. For two-temperature MD simulations the ion and electron temperatures were controlled independently. While the electron temperature was fixed for every timestep in the simulation, the ion temperature was controlled by a Nos′e-Hoover thermostat.
看这字面意思，好像这个分子动力学能够考虑电离以及电子的行为？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-3-18 23:56

huangyoyo 发表于 2019-3-18 10:29
您好，我在一篇计算温稠密物质光学性质的文章中看到如下几句话：The electron system is described using ...

貌似是。我对此程序了解不多

作者
Author: huangyoyo 时间: 2019-4-11 08:29

sobereva 发表于 2019-3-4 16:22
NPT可以，但是模拟你目前这个问题应该没戏。氖气的密度太低了，TDDFT要算也得是凝聚相或者团簇

老师，您好！我的研究对象是氖团簇，想研究压强以及团簇个数对体系荧光光谱的影响。首先我用NPT系综来模拟，其中N=20,30,40；T=298K；P=405bar；密度=0.3g/cm3（这是实验上的一个稳态），但是模拟出的结果密度对应为0.34,0.39,0.42，密度跟原来的稳态差距挺大，我想请问下这是什么原因？是不是应该用NVE系综来做呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-4-11 16:02

huangyoyo 发表于 2019-4-11 08:29
老师，您好！我的研究对象是氖团簇，想研究压强以及团簇个数对体系荧光光谱的影响。首先我用NPT系综来模 ...

做MD才几十个原子数目太少，盒子估计波动会非常厉害，由于理论方法的误差和数值因素，密度和实验值相差大很正常。
你根据实验密度固定盒子体积原理上可以，而且对于当前情况比起用NPT更适合。应当用NVT而非NVE。

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Author: huangyoyo 时间: 2019-4-16 15:27
本帖最后由 huangyoyo 于 2019-4-18 08:09 编辑

如图1所示，由于Ne气受到较大的压力和温度，红色圈圈内的物质（波阵面）会发射一定波长的光。光到达右边就会被吸收，于是光谱仪检测到如图2所示的吸收谱线。现在我要做的是在计算上重复图3并解释原因。
波长588.19nm对应单原子的3P（J=1）到3S（J=2）（具体的电子组态在图3上方）之间的跃迁，目前能用的软件只有ORCA。
困难1.我认为波后（图1左边）发射的光并不是在稳定体系下发出的（稳定之后应该还是处于基态），所以并不能用ORCA进行分子动力学来模拟所需的状态。
困难2.如果用波前（图1右边）的吸收来研究波后（图1左边）的发射，电子应该是从基态跃迁到某个激发态，然后再跃迁到另一个激发态，两个激发态之间的跃迁才对应图中的吸收，所以ORCA并不能模拟图中所对应的吸收能。
困难3.之后我就想研究压力对稀有气体团簇吸收峰的影响（只看第一激发态，跃迁强度不为零），首先确定要研究的原子个数，密度大概为0.5g/cm3，泛函和基组为CAM-B3LYP，aug-cc-PVTZ。1、10、20、30、40、50个原子算出来的第一激发态分别是17.108、16.33、15.977、15.486、15.407、15.291，一直有下降的趋势我还有必要增加原子个数继续往下算么？另外我研究压力对体系稀有气体团簇吸收峰的影响有意义么？
早在1991年（如附件）就有人研究过稀有气体团簇的光学特性和电子激发（实验）。

作者
Author: huangyoyo 时间: 2019-5-21 10:55

sobereva 发表于 2019-3-18 23:56
貌似是。我对此程序了解不多

请问如何理解在ORCA这种非周期性边界条件的分子动力学中原子跑到盒子外面的情况？

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