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标题: ELF综述和重要文献小合集 [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2015-11-12 20:02
标题: ELF综述和重要文献小合集
这是一些比较重要的电子定域化函数（ELF）文献和综述的汇总。对于初识ELF的人，强烈建议先把我后面列的博文读了，写得都非常清楚易懂，如果想进一步加深对ELF的了解再读这些综述和文献。
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内容：
│  ELF与Laplacian的关系-The Electron Pair.pdf
│  ELF分析小分子-A new look at electron localization.pdf
│  ELF原文-A simple measure of electron localization in atomic and molecular systems.pdf
│  ELF拓扑分析原文-Classification of chemical bonds based on topological analysis of electron localization functions.pdf
│  ELF研究原子壳层，自旋极化ELF-Atomic Shell Structure and Electron Numbers.pdf
│  ELF衡量芳香性-An Aromaticity Scale Based on the Topological Analysis of the Electron Localization Function Including sigma and pi Contributions.pdf
│  ELF衡量芳香性-Sigma–pi separation of the electron localization function and aromaticity.pdf
│  LOL原文-Chemical content of the kinetic energy density.pdf
│  Savin对ELF的解释-Electron Localization in Solid-State Structures of the Elements the Diamond Structure.pdf
│  TDELF-Time-dependent electron localization function.pdf
│  Tsirelson版ELF-Determination of the electron localization function from electron density.pdf
│  电子定域化函数的含义与函数形式.pdf （必读！也可以直接访问：http://www.whxb.pku.edu.cn/EN/10.3866/PKU.WHXB20112786。Multiwfn对开壳层用的ELF形式是我在此文提出的）
│  轨道波函数角度解释ELF-Electron Localization in Molecules and Solids The Meaning of ELF.pdf
│
└─综述
│  ELF拓扑分析综述-The ELF Topological Analysis Contribution to Conceptual Chemistry and Phenomenological Models.pdf
│  ELF烂综述-An Introduction to the Electron Localization Function(Chemical Reactivity Theory-A Density Functional View).pdf
│  ELF综述-ELF-The Electron Localization Function.pdf
│  ELF综述-Understanding and using the electron localization function(in Theoretical Aspects of Chemical Reactivity).pdf
│
└─ELF网上的介绍
         Address.txt
         Chemical Bonding Analysis in Direct and Momentum Space - Electron Localizability.mht
         Elaboration.htm
         ELF for density functionals.htm
         Graphical Representation.mht
         Original definition of ELF.htm
         Shell Structure.htm
         Topological Analysis.mht

补充：本人写的《通过价层电子密度分析展现分子电子结构》（http://www.whxb.pku.edu.cn/EN/10.3866/PKU.WHXB201709252），里面充分对比了几种展现成键特征的实空间函数的共性和差异，强烈建议阅读
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补充：笔者在http://bbs.keinsci.com/thread-16096-1-1.html里贴出的笔者发表的名为A simple method of identifying π orbitals for non-planar systems and a protocol of studying π electronic structure的论文专门介绍怎么对平面和非平面体系做ELF-pi、LOL-pi分析，非常建议一看

补充：在下文中，笔者通过LOL-pi分析，考察了电子结构十分奇特的18碳环的电子结构，充分揭示了其电子离域特征本质，十分建议一看
An sp-hybridized all-carboatomic ring, cyclo[18]carbon: Bonding character, electron delocalization, and aromaticity, Carbon, 165, 468 (2020) https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.04.099

Multiwfn是目前分析ELF最强大的工具，如果读者对Multiwfn不了解，请参看这些文章以了解基本知识：《Multiwfn入门tips》（http://sobereva.com/167）、《Multiwfn FAQ》（http://sobereva.com/452）、《Multiwfn波函数分析程序的意义、功能与用途》（http://sobereva.com/184）。

本人写的与ELF相关的博文：

Multiwfn支持的分析化学键的方法一览（对如何用ELF讨论化学键进行了概述）
http://sobereva.com/471
电子定域性的图形分析（对ELF的基本特征进行了介绍）
http://sobereva.com/63
通过键级曲线和ELF/LOL/RDG等值面动画研究化学反应过程
http://sobereva.com/200
使用Multiwfn做电子密度、ELF、静电势、密度差等函数的盆分析
http://sobereva.com/179
使用AdNDP方法以及ELF/LOL、多中心键级研究多中心键
http://sobereva.com/138
幻灯片：Multiwfn与波函数分析简介（包含ELF的介绍，图文并茂）
http://sobereva.com/239
谈谈原子间是否成键的判断问题（演示了利用ELF判断是否形成共价键）
http://sobereva.com/414
在Chimera中用不同的颜色显示不同的等值面（演示了用Multiwfn+Chimera绘制漂亮的ELF等值面图）
http://sobereva.com/168
衡量芳香性的方法以及在Multiwfn中的计算（其中涉及ELF-pi）
http://sobereva.com/176
在Multiwfn中单独考察pi电子结构特征（其中涉及ELF-pi）
http://sobereva.com/432
使用Multiwfn绘制原子轨道图形、研究原子壳层结构及相对论效应的影响（涉及了绘制原子的ELF函数的径向图形）
http://sobereva.com/152
使用Multiwfn计算CVB指数考察氢键强度（利用基于ELF定义的指标考察氢键强度）
http://sobereva.com/461（http://bbs.keinsci.com/thread-12097-1-1.html）
通过电子定域化函数(ELF)、价层电子密度分析讨论亲核进攻的方向（此文对ELF作图和拓扑分析讨论了亲核进攻取向问题）
http://sobereva.com/606（http://bbs.keinsci.com/thread-23982-1-1.html）

以下文章使用了与ELF类似的LOL考察了pi电子离域情况，强烈建议一看
一篇最全面、系统的研究新颖独特的18碳环的理论文章
http://sobereva.com/524
谈谈18碳环的几何结构和电子结构
http://sobereva.com/515

相关视频：使用Multiwfn和ChimeraX绘制自定义着色的电子定域化函数(ELF)等值面图（演示了怎么用Multiwfn以及进一步结合ChimeraX绘制ELF等值面图）
https://www.bilibili.com/video/av85684420
绘制透明背景的Multiwfn的Logo的过程演示（演示了绘制Multiwfn的logo，即Li6团簇的ELF函数填色图）
https://www.bilibili.com/video/av68434652/

Multiwfn手册里有大量ELF的讨论和分析例子，手册里搜ELF便可。用Multiwfn绘制ELF曲线图、平面图、等值面图的过程分别看Multiwfn手册4.3、4.4、4.5节的例子并举一反三。关于绘制平面图常见的问题参看《Multiwfn FAQ》（http://sobereva.com/452）的4.2节。

十分推荐参加量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班（http://www.keinsci.com/workshop/WFN_content.html），里面对于ELF的分析有极其全面、系统、深入的讲解，可以一次学得非常完整、透彻！

作者
Author: 我本是个娃娃 时间: 2015-11-12 20:42
沙发，毫不客气

作者
Author: 止水 时间: 2016-3-15 10:10
谢谢

作者
Author: 小强 时间: 2017-1-10 13:26
多谢

作者
Author: whw19850730 时间: 2017-1-25 21:16
多谢

作者
Author: 米小年 时间: 2017-8-16 15:19
谢谢，好东西啊！！

作者
Author: xxzj 时间: 2020-1-3 09:38
老师，绘制LOL图形时，图像中卟啉结构是随机的吗，能不能有什么办法是其扭转一定的角度

作者
Author: sobereva 时间: 2020-1-3 11:51

xxzj 发表于 2020-1-3 09:38
老师，绘制LOL图形时，图像中卟啉结构是随机的吗，能不能有什么办法是其扭转一定的角度

显然不是随机的。仔细看此文4.2节
Multiwfn FAQ
http://sobereva.com/452

作者
Author: xxzj 时间: 2020-1-4 13:59

sobereva 发表于 2020-1-3 11:51
显然不是随机的。仔细看此文4.2节
Multiwfn FAQ
http://sobereva.com/452

老师，我看了帖子，但是还是没有执行成功。研究体系是进行铁卟啉，铜卟啉，镍卟啉之间的对比。但是最终绘制出的LOL图里面三个金属卟啉摆放角度都不一致。有没有什么办法使得绘制出的图片内分子具有相同的摆放角度？辛苦老师

作者
Author: sobereva 时间: 2020-1-4 15:11

xxzj 发表于 2020-1-4 13:59
老师，我看了帖子，但是还是没有执行成功。研究体系是进行铁卟啉，铜卟啉，镍卟啉之间的对比。但是最终绘 ...

文中已经说了

Q68：绘制出来的平面图里面的内容是歪着的，或者感兴趣的区域不在图像的中央，怎么解决？
A：一种做法是在定义作图平面的时候恰当定义，结合上文的示意图，恰当选择三个原子或者输入三个恰当的点。还一种做法是先尝试绘制一次，记录下歪斜的角度和偏离中心的程度，然后在重新绘制的时候在定义作图平面时设定旋转角和平移量，详见此贴的示例：http://bbs.keinsci.com/thread-11037-1-1.html。如果你并不需要坐标轴的话，最简单的方法是通过ps等程序直接把图像中需要的部分抠出来，然后旋转一下就完了。

显然恰当设置旋转角度就完了

作者
Author: xxzj 时间: 2020-1-4 15:35

sobereva 发表于 2020-1-4 15:11
文中已经说了

谢谢老师，辛苦啦

作者
Author: xxzj 时间: 2020-11-17 21:19
本帖最后由 xxzj 于 2020-11-17 21:21 编辑

老师，我想请问一下，下面这张图片如何画投影图，如何从图中怎样看是否有孤对电子存在，谢谢老师 (, 下载次数 Times of downloads: 109)

作者
Author: sobereva 时间: 2020-11-18 02:44

xxzj 发表于 2020-11-17 21:19
老师，我想请问一下，下面这张图片如何画投影图，如何从图中怎样看是否有孤对电子存在，谢谢老师

Multiwfn绘制各种类型的图在手册4.4节都给了丰富的示例，做一遍就会了
苯分子显然没有孤对电子

诸如像水这样有明显孤对电子的，一看就能知道是对应氧原子旁边两个瓣。质子化之后就剩一个瓣了
(, 下载次数 Times of downloads: 107)

作者
Author: xxzj 时间: 2020-11-18 10:47

sobereva 发表于 2020-11-18 02:44
Multiwfn绘制各种类型的图在手册4.4节都给了丰富的示例，做一遍就会了
苯分子显然没有孤对电子

知道啦，谢谢老师

作者
Author: xxzj 时间: 2020-11-18 21:09

sobereva 发表于 2020-11-18 02:44
Multiwfn绘制各种类型的图在手册4.4节都给了丰富的示例，做一遍就会了
苯分子显然没有孤对电子

老师，还得打扰您，上面投影图画出来了，但是不太会分析，关于投影图上面不同大小的峰分别代表什么？辛苦老师了

作者
Author: sobereva 时间: 2020-11-19 05:28

xxzj 发表于 2020-11-18 21:09
老师，还得打扰您，上面投影图画出来了，但是不太会分析，关于投影图上面不同大小的峰分别代表什么？辛苦 ...

你先把合集里的相关资料、我的各种博文仔细看看，搞懂了ELF的原理自然就知道

这里也有很多例子
幻灯片：Multiwfn与波函数分析简介
http://sobereva.com/239

作者
Author: xxzj 时间: 2020-11-19 08:17

sobereva 发表于 2020-11-19 05:28
你先把合集里的相关资料、我的各种博文仔细看看，搞懂了ELF的原理自然就知道

这里也有很多例子

谢谢老师，辛苦了

作者
Author: wwwbobobo 时间: 2023-3-10 00:43
本帖最后由 wwwbobobo 于 2023-3-10 00:45 编辑

老师，请教ELF问题：
已拜读《电子定域化函数的含义与函数形式.pdf 》
关于 4 动能角度对电子定域化函数的定义部分
公式式中, τr代表动能密度的精确值; τh代表均匀电子气模型的动能密度； τw代表(VW)动能密度.
文中写到“当某个位置仅有一条轨道出现时, VW动能密度与精确动能密度相等. 对于非相互作用的玻色子体系, 由于没有Pauli 不相容原理的限制, 全部粒子可以占据同一条轨道, 故 VW动能密度精确描述了非相互作用粒子体系无 Pauli 互斥作用时的动能密度. τr-τw总为正值,32 它被称为Pauli 动能密度, 是Pauli 互斥导致的超额动能. ”

（1）设定在Multiwfn中修改不同的轨道占据数是否会影响 τw 值？
（2）必须设定多个轨道？
（3）假设仅HOMO轨道占据2，其他为0，是否算是‘当前位置仅有一条轨道出现’？如果是的话，就是τr- τw=0，则 ELF恒等于1？？

看了几天，越想越蒙。请老师解惑。

作者
Author: sobereva 时间: 2023-3-11 23:50
1 tau_w基于总电子密度算的，总电子密度又是依赖于轨道波函数和轨道占据数算的，显然在Multiwfn里修改轨道占据数会影响tau_w

2 算ELF时考虑多少轨道在Multiwfn里都可以实现，相应地修改轨道占据数就完了，但什么情况算出来的有实际意义是另一回事

3 是。但Multiwfn在计算ELF时有个特殊考虑，在手册里搜ELF_addminimal

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)