计算化学公社

标题: AIM学习资料和重要文献合集 [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2014-11-29 22:48
标题: AIM学习资料和重要文献合集
为方便大家学习如今已经被广为使用的、十分流行的波函数分析理论AIM（Atoms-in-Molecules）的理论知识，在此将有价值的AIM学习资料，包括重要AIM文献、综述整理到一起，下载地址：http://pan.baidu.com/s/1pJqgOsz

Multiwfn是极强大、非常灵活、使用特别广泛的做AIM分析的程序，官网见http://sobereva.com/multiwfn，可免费下载。相关常识看《Multiwfn FAQ》（http://sobereva.com/452）

AIM在笔者讲授的量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班（http://www.keinsci.com/WFN）里有十分全面充分的讲解，是从零开始全面、完整学习AIM理论、分析和应用的绝佳途径。若想自己慢慢啃的话，笔者建议先把本帖后面笔者自己写的简明易懂的与AIM相关的博文看了，再看这些书籍、文献了解更多内容。

以下是文件包里的内容，初学者建议优先其中看打星号的：
*The Quantum Theory of Atoms in Molecules-From Solid State to DNA and Drug Design(Matta,Boyd)：这本书的第一章最适合初学者最初学习AIM的基本概念。后面的章节介绍了AIM理论在各个领域的拓展，给出了很多实例，可以有选择性地阅读。
*Some concepts in wavefunction analysis：是Multiwfn 2013年培训班中的幻灯片，后来又经过一些修订。AIM里的最重要的概念在里面都有涉及，从114页开始专门讲AIM拓扑分析和盆分析。
*Atoms in Molecules(from Encyclopedia of Computational Chemistry)、A quantum theory of molecular structure and its applications这两篇都是比较完整的AIM综述，推荐阅读。
Chemical Bonding and Molecular Geometry-From Lewis to Electron Densities：6、7两章和AIM直接相关，其它章节可以略过。
Atoms in Molecules-A Quantum Theory：这是Bader的代表作，是AIM的圣经。内容相对较深，不适合初学者，而适合专门希望深入研究的人阅读。
Atoms and Molecules.chm：这是来自Bader个人主页上的AIM介绍的页面组成的文档。
Are There Atoms in Molecules-ATOMS AND THE MOLECULAR STRUCTURE HYPOTHESIS：随便看看就行了。
Meaningful Structural Descriptors from Charge Density：这篇是个比较初级的AIM综述，没什么深入的内容，只对初学者有用。
Atoms in Molecules(Ruud Visser)、Bader Analysis-Calculating the Charge on Individual Atoms in Molecules & Crystals：这两个幻灯片都很一般，随便看看就行了。

=================

压缩包里“与AIM相关的有意义的文献和一些方法的原文”这个文件夹里是一些AIM领域方面的原文，以及一些笔者认为比较重要、有普遍意义的文献。文件名开头注明了文章主要内容。包含以下文件：
│  AIM定域化分析原文-Spatial localization of the electronic pair and number distributions in molecules.pdf
│  AIM最初文献-Virial Field Relationship for Molecular Charge Distributions and the Spatial Partitioning of Molecular Properties.pdf
│  AIM键级与椭率-Description of Conjugation and Hyperconjugation in Terms of Electron Distributions.pdf
│  AOM键级-Covalent bond orders in the topological theory of atoms in molecules.pdf
│  BCP判断成键类型-Experimental Electron Density Analysis of Mn2(CO)10-Metal-Metal and Metal-Ligand Bond Characterization.pdf
│  BCP处能量密度判断键类型-Chemical Bonds without Bonding Electron Density — Does the Difference Electron-Density Analysis Suffice for a Description of the Chemical Bond.pdf
│  eta指数判断成键类型-Experimental Charge Density Study of a Silylone.pdf
│  Li、Na晶体中有赝原子-Topological analysis of the charge density of solids-bcc sodium and lithium.pdf
│  NBCP-Natural Bond Critical Point Analysis-Quantitative Relationships Between Natural Bond Orbital-Based.pdf
│  Virial path-Structural homeomorphism between the electron density and the virial field.pdf
│  wfx格式原文-Subshell Fitting of Relativistic Atomic Core Electron Densities for Use in QTAIM Analyses of ECP-Based Wave Functions.pdf
│  划分晶体类型-A Classification of Covalent, Ionic, and Metallic Solids Based on the Electron Density.pdf
│  划分晶体类型-Bond metallicity of materials from real space charge density distributions.pdf
│  多中心DI-Multicenter bonding within the AIM theory.pdf
│  拉普拉斯键级-Bond Order Analysis Based on the Laplacian of Electron Density in Fuzzy Overlap Space.pdf
│  源函数原文-A Green's function for the density.pdf
│  源函数大综述-The Source Function Descriptor as a Tool to Extract Chemical Information from Theoretical and Experimental Electron Densities.pdf
│  用0.001密度等值面定义范德华表面-Properties of atoms in molecules atomic volumes.pdf
│  离域化指数-The Lewis Model and Beyond.pdf
│  离域化指数、模糊键级、Mayer键级的对比-Comparison of the AIM Delocalization Index and the Mayer and Fuzzy Atom Bond Orders.pdf
│  第一次实验且第一次在有机化合物中发现赝原子-First Experimental Characterization of a Non-nuclear Attractor in a Dimeric Magnesium(I) Compound.pdf
│  赝势对AIM的影响-Topological analysis of electron density distribution taken from a pseudopotential calculation.pdf
│
├─IQA原子间能量成分分析
│    IQA分析卤键-On the Physical Nature of Halogen Bonds-A QTAIM Study.pdf
│    IQA原文-A Molecular Energy Decomposition Scheme for Atoms in Molecules.pdf
│    IQA原文-Interacting Quantum Atoms A Correlated Energy Decomposition Scheme Based on the Quantum Theory of Atoms in Molecules.pdf
│    IQA积分算法-Two-electron integrations in the quantum theory of atoms in molecules.pdf
│
└─弱相互作用相关
      AIM、ELF联合分析氢键-Intramolecular Hydrogen Bonds-the QTAIM and ELF Characteristics.pdf
      AIM研究二氢键-Comparative Study of Weak Interactions in Molecular Crystals-H-H Bonds vs Hydrogen Bonds.pdf
      AIM研究二氢键-Properties of the C-H---H Dihydrogen Bond-An ab Initio and Topological Analysis.pdf
      BCP动能密度，势能密度，曲率的关系-Experimental electron density overlapping in hydrogen bonds-topology vs. energetics.pdf
      Charge Density Methods in Hydrogen Bond Studies.pdf
      eta指数原文-Halogen Bonding-A Study based on the Electronic Charge Density.pdf
      Lipkowski氢键AIM简化标准-Properties of the C-H---H Dihydrogen Bond An ab Initio and Topological Analysis.pdf
      Popelier判断氢键存在的AIM标准-Characterization of C-H-0 Hydrogen Bonds on the Basis of the Charge Density.pdf
      Rozas氢键强度分类-Behavior of Ylides Containing N, O, and C Atoms as Hydrogen Bond Acceptors.pdf
      二氢键综述-Dihydrogen Bonds-Novel Feature of Hydrogen Bond Interactions(extracted from Practical Aspects of Computational Chemistry).pdf
      拉普拉斯拓扑分析讨论卤键-Nature of halogen bonding.pdf
      氢键键能、距离、G(r)、势能密度、键长的关系-Hydrogen bond strengths revealed by topological analyses of experimentally observed electron densities .pdf
      能量密度除rho(Bond degree)-From weak to strong interactions.pdf

2015-Feb-13增补： (, 下载次数 Times of downloads: 679)

笔者写的相关的文章

除以上压缩包里的内容外，以下这些文章强烈建议阅读！读了你就知道用AIM理论都能做什么、具体怎么实现

Multiwfn支持的分析化学键的方法一览（其中详细介绍了利用AIM分析都能如何研究化学键问题）
http://sobereva.com/471
幻灯片：Multiwfn与波函数分析简介（里面有一些AIM基本知识介绍和例子）
http://sobereva.com/239
使用Multiwfn做拓扑分析以及计算孤对电子角度 （AIM分析主要组成部分是拓扑分析和盆分析。此帖详细介绍了AIM拓扑分析在Multiwfn中的操作。也可以看手册4.2.1节的例子，以及3.14节的相关理论和算法介绍）
http://sobereva.com/108
使用Multiwfn+VMD快速地绘制高质量AIM拓扑分析图（含视频演示。看了就知道如果结合VMD，可以让Multiwfn的AIM拓扑分析更强大，图像效果更漂亮，考察临界点性质更方便）
http://sobereva.com/445
Multiwfn结合VMD绘制AIM拓扑分析图（详细介绍如何手动把Multiwfn的AIM拓扑分析结果导出然后在VMD里显示。看过上面这篇就没必要看这篇了）
http://sobereva.com/207
AIM键临界点处电子密度拉普拉斯值符号判断相互作用类型失败原因的图形分析
http://sobereva.com/161
利用约化密度梯度考察AIM临界点的位置（此文介绍的方法可以帮助你判断什么地方应该有AIM临界点，以及帮助你理解为什么有时候你自己觉得应该有临界点的地方却找不到临界点）
http://sobereva.com/267
透彻认识氢键本质、简单可靠地估计氢键强度：一篇2019年JCC上的重要研究文章介绍（提出了新的通过AIM分析准确预测氢键键能的方法，极为重要！）
http://sobereva.com/513（http://bbs.keinsci.com/thread-14600-1-1.html）
计算分子内氢键键能的几种方法（通过实例讲解如何通过Multiwfn做AIM分析预测内氢键键能）
http://sobereva.com/522（http://bbs.keinsci.com/thread-15496-1-1.html）
使用Multiwfn结合CP2K做周期性体系的atom-in-molecules (AIM)拓扑分析
http://sobereva.com/717（http://bbs.keinsci.com/thread-46927-1-1.html）

AIM盆分析一般就是指对电子密度做盆分析。对于做AIM盆分析，建议看Multiwfn手册4.17.1节的例子，以及3.20节的理论介绍。也建议看下文的介绍
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

作者
Author: patience2014 时间: 2014-12-1 14:07
:D，再次感谢！

作者
Author: panger 时间: 2014-12-1 15:32
感谢分享，辛苦了。

作者
Author: hlmkh 时间: 2015-7-6 14:02
tanks for sharing

作者
Author: xulisonghai 时间: 2015-9-13 17:39
感谢分享！

作者
Author: happyrabbit 时间: 2015-9-17 16:33
谢谢sob老师分享！

作者
Author: kexueshi 时间: 2016-2-12 16:23
O(∩_∩)O谢谢，好东西，正好需要

，楼主辛苦了

作者
Author: lastzealot 时间: 2016-2-15 21:32
感谢sob老师，最近一段正在找AIM相关资料，辛苦了。

作者
Author: zjuhjx 时间: 2017-5-22 20:42
谢谢老师

作者
Author: knight1014 时间: 2018-9-6 02:45
再这么看下去，我都要改行了。

作者
Author: pyscf 时间: 2018-9-6 03:52
请问老师：周期性体系的AIM计算该怎么做？有现成的程序可以用吗？谢谢

作者
Author: sobereva 时间: 2018-9-6 04:04

pyscf 发表于 2018-9-6 03:52
请问老师：周期性体系的AIM计算该怎么做？有现成的程序可以用吗？谢谢

有一些程序，诸如critic2之类，反正都不好用

2021-Feb-28补充：从2021年2月更新的Multiwfn开始，Multiwfn已经可以完美地基于CP2K产生的molden文件做AIM拓扑分析了。完全没必要用critic2了。输入文件同《使用Multiwfn结合CP2K通过NCI和IGM方法图形化考察固体和表面的弱相互作用》（http://sobereva.com/588）所说的一样，操作和对孤立体系分析时完全一样

作者
Author: pyscf 时间: 2018-9-11 23:40

sobereva 发表于 2018-9-6 04:04
有一些程序，诸如critic2之类，反正都不好用

明白谢谢老师

作者
Author: kevinztsang 时间: 2020-2-6 10:37
谢谢老师！

作者
Author: Nikky 时间: 2020-9-25 11:25
谢谢老师~

作者
Author: 掌上明珠 时间: 2020-10-5 11:23
谢谢分享

作者
Author: AlexJax 时间: 2021-10-25 18:04
好东西！感谢分享！

作者
Author: dexian 时间: 2023-8-28 19:47
谢谢老师！

作者
Author: 泡泡鱼1218 时间: 2024-11-6 21:43
老师您好，我刚了解到这个软件，请问VASP得到的输出文件能用于AIM分析吗

作者
Author: sobereva 时间: 2024-11-8 21:37

泡泡鱼1218 发表于 2024-11-6 21:43
老师您好，我刚了解到这个软件，请问VASP得到的输出文件能用于AIM分析吗

下文该说的都说了
使用Multiwfn结合CP2K做周期性体系的atom-in-molecules (AIM)拓扑分析
http://sobereva.com/717（http://bbs.keinsci.com/thread-46927-1-1.html）

周期性体系的AIM分析，一般建议Multiwfn结合CP2K产生的波函数文件。j基于VASP产生的CHGCAR也不是不能做，上文说了，但功能有限制

作者
Author: cyh时代 时间: 2025-12-1 19:29
老师，我想请问一下一般什么情况有必要用AIM分析呢，我看过您写的帖子，感觉虽然AIM理论比较明确，但实际化学意义并不是很明确，我这个月看了不少金属以及非金属团簇以及组成的主客体分子一些文献，判断相互作用以及之间的成键强弱许多都是AIM拓扑分析，有的也搭配RDG分析，并且感觉实际分析也并不是很明确得到某些规律，那我就是想问一下，一般什么情况下有必要做AIM分析呀，如果分析成键做 Mayer键级不更好嘛，并且我看到许多过渡金属团簇之间成键以及周期性体系原子电荷都是用的是AIM分析，一般有没有这个必要呀。一般分析分子片段间相互作用一般就直接用IRI和ELF可行不，或者在加一个AICD电流来判断芳香性。

作者
Author: sobereva 时间: 2025-12-4 10:32

cyh时代发表于 2025-12-1 19:29
老师，我想请问一下一般什么情况有必要用AIM分析呢，我看过您写的帖子，感觉虽然AIM理论比较明确，但实际化 ...

成键分析有非常多的方式，AIM分析框架下能得到很多独有的信息，这不是几句话能说清楚的，在量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班（http://www.keinsci.com/WFN）里有非常全面的讲授。AIM分析是成键分析的重要分析方法，下文说了
Multiwfn支持的分析化学键的方法一览
http://sobereva.com/471（http://bbs.keinsci.com/thread-12488-1-1.html）

作者
Author: cyh时代 时间: 2025-12-4 22:54

sobereva 发表于 2025-12-4 10:32
成键分析有非常多的方式，AIM分析框架下能得到很多独有的信息，这不是几句话能说清楚的，在量子化学波函 ...

好的谢谢老师，之前听您说过AIM电荷等一些分析化学意义并不明确，以及现在做弱相互作用分析都用IRI aIGMH等一些图形化展示，所以一般我就没怎么用，也没打算深入学习这个，但最近看文献许多做键级分析以及相互作用分析都在用AIM拓扑分析，并且还以这个为主，所以才打算把这个重视一下，后面我好好看看关于AIM这一部分的内容。

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)