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标题: 想问问大家关于弱相互作用的研究 [打印本页]

作者
Author: yyllxx 时间: 2020-11-2 15:49
标题: 想问问大家关于弱相互作用的研究
本帖最后由 yyllxx 于 2020-11-2 16:02 编辑

卑微研究生在线求助。研二在读，研究方向为太赫兹光谱检测技术，具体研究内容如师姐曾发帖所说.
我研究的内容主要是第一步：用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术检测某几种密切相关的物质（这些物质的纯度都大于98%）实验数据经傅里叶变换等处理后做图得到太赫兹光谱
第二步：接着运用Gaussian09软件对这些物质（从CCDC提取的某几种物质的晶体结构参数经某些手段后获取这几种物质的团簇分子或者晶胞构型）进行几何构型优化和频率计算将最终计算结果数据导出用Origin软件做光谱图
第三步：然后用PED方法分析太赫兹实验谱中吸收峰的振动机理以及再用RDG等方法分析分子间的氢键等弱相互作用
整个论文工作大致流程是这个样子（师姐迷茫完我迷茫，届届迷茫

）
http://bbs.keinsci.com/thread-14048-1-1.html

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我再简单介绍下太赫兹技术，方便大家解决我的困惑~
太赫兹波段是指处于 0.1 THz ~ 10 THz 之间的频段，是一种在高频处于红外光重合，低频处与微波重合，正好处在电子学和光子学过渡这一特殊位置的辐射。太赫兹时域光谱能够采集到被测物丰富的物理及化学信息，包括分子间范德华力、氢键等弱相互作用以及许多大分子的骨架振动等等，总的来说（对于我的方向而言），太赫兹光谱技术是研究分子内及分子间弱相互作用的实验方法（光谱包含所需信息，如师姐第二步所说），通过化学计算分子间弱相互作用是理论方法（师姐第三步所说），理论结合实验分析，我的课题大致就是这个过程。
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目前，我有两个困惑想得到大家的帮助与指点：
1、课题组的师兄师姐把弱相互作用分析作为课题创新点，所以，RDG、IGM、GMH、EDA-FF和Hirshfeld 这些弱相互作用分析方法都相继被师兄师姐所用，我尝试了其他的弱相互作用分析方法，从可视化、分析结果等角度都不够理想，导致我没有“属于自己的弱相互作用分析方法”作为创新点，我向老师说了我的“焦虑”后，老师回我“除了采用新的分析方法，用过的方法也有应用的价值，可以选择一两种用过的比较好的方法来分析你的结果。即使创新不够，在学位论文中也可以增加工作量。” 所以，如果用师兄师姐的方法发小论文应该没问题，但是在课题组来说，我只是换了物质而已，没有自己的创新，所以，想知道，大家为什么会研究弱相互作用？有没有我这样的困惑？.
2、课题内容是利用太赫兹时域光谱技术进行物质检测，由于实验室其他老师不是这个方向，所以开组会的时候，都被提问“你为什么要研究这个光谱”、“你的研究有什么意义，有什么实用价值”、“你为什么研究这个物质”等奇奇怪怪可可爱爱的问题。于是，我去查大家为什么要研究红外光谱、紫外光谱等光谱。红外现在这么成熟的技术，红外光谱的研究还在进行，论文中的说辞千篇一律，“为了建立指纹谱”，至于实用价值无人提及，太赫兹这个还不成熟的领域，光谱能有什么用？可是我的课题就是做这个的，我也只能跟着师兄师姐“三步法”最后发文章毕业。所以，我三年的研究真的是浪费时间毫无意义吗？感到前所未有的迷茫~

其实，我也可以用第一性原理而非量子力学进行理论计算作为创新点，但是我本科是仪器科学与技术，没有化学背景，这项工作对我来说难度有点大，需要花费很多时间，研二的我还需要为明年找工作学习相关，不能把大把时间放在课题，只想卑微保毕业

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-11-2 16:07
我觉得可以在计算方法上面做一些新的尝试，比如高斯的色散校正最多用到D3，但ORCA里可以用到D4，一般而言更准，可以探讨一下DFT-D4对于太赫兹光谱的精度是否有益，做个benchmark文章（假如目前还没人做过的话）。也可以用ORCA的HFLD方法，分子内用HF描述，分子间的色散用DLPNO-CCSD(T)描述，计算耗时相比HF增加不大，但原则上对色散的描述比一般方法精确。
至于分析方面，无论是DFT-D还是HFLD的色散能都可以拆分成原子对的贡献的加和，这也是一种分析方法。

作者
Author: yyllxx 时间: 2020-11-2 16:19

wzkchem5 发表于 2020-11-2 16:07
我觉得可以在计算方法上面做一些新的尝试，比如高斯的色散校正最多用到D3，但ORCA里可以用到D4，一般而言更 ...

谢谢您

从计算精度改进确实是一个很好的切入点，因为实验与理论光谱吻合度不高，我目前用高斯的D3色散校正进行计算，接下来我试试ORCA的D4校正，希望结果有改进~非常感谢。
您提到拆分成原子对的贡献的加和，能详细说说吗或者有参考文献吗? 我不太懂。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-11-2 19:38

yyllxx 发表于 2020-11-2 16:19
谢谢您
从计算精度改进确实是一个很好的切入点，因为实验与理论光谱吻合度不高，我目前用高 ...

可以看一下https://doi.org/10.1063/1.3382344，第(3)式，DFT-D的色散作用能是对原子对的求和，所以可以拆成每个原子对的贡献。高斯好像不能打出每对原子分别的贡献，但orca可以。
另外刚才想到，DFT-D看的是色散作用，但是位阻作用应该也同样重要，可以用NBO位阻分析计算位阻能，分析每对原子对位阻能的贡献。

作者
Author: yyllxx 时间: 2020-11-2 19:47

wzkchem5 发表于 2020-11-2 19:38
可以看一下https://doi.org/10.1063/1.3382344，第(3)式，DFT-D的色散作用能是对原子对的求和，所以可以 ...

好嘞，谢谢您~

作者
Author: sobereva 时间: 2020-11-11 02:30

yyllxx 发表于 2020-11-2 16:19
谢谢您
从计算精度改进确实是一个很好的切入点，因为实验与理论光谱吻合度不高，我目前用高 ...

拆成原子对非常适合用Multiwfn的基于力场的EDA-FF分析
使用Multiwfn做基于分子力场的能量分解分析
http://sobereva.com/442（http://bbs.keinsci.com/thread-10907-1-1.html）

作者
Author: yyllxx 时间: 2020-11-11 14:30

sobereva 发表于 2020-11-11 02:30
拆成原子对非常适合用Multiwfn的基于力场的EDA-FF分析
使用Multiwfn做基于分子力场的能量分解分析
http ...

谢谢社长，正打算这么做

作者
Author: root1 时间: 2023-12-27 20:00
我也想知道为什么要研究弱相互作用？同问

作者
Author: 乐平 时间: 2023-12-27 20:13

root1 发表于 2023-12-27 20:00
我也想知道为什么要研究弱相互作用？同问

弱相互作用虽然单独来看，的确比较弱。比如范德华力，氢键等。但是对于高分子而言，分子链之间的范德华力或氢键多到一定程度之后，也变得很强了。高分子材料的宏观性质中有很大一部分是由于这些“弱相互作用”提供的。

另外，水的特殊性质，例如水的高沸点也是由于分子之间的氢键作用造成的。水团簇以及质子化的水团簇依旧是研究的热点，也不乏用太赫兹光谱的方法来研究这一课题。

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