计算化学公社

标题: 高斯模拟物质太赫兹波段的吸收度 [打印本页]

作者
Author: alai 时间: 2023-10-12 10:55
标题: 高斯模拟物质太赫兹波段的吸收度
小弟的课题方向是用太赫兹波检测物质的吸收度，折射率等数据，然后用高斯模拟在太赫兹波段下的吸收度，大概是在远红外波段，但是我模拟出来的都是10-200thz的，很多论文都是0-2thz，不知道该怎么调整参数

作者
Author: sobereva 时间: 2023-10-12 11:14
对于分子晶体的太赫兹吸收，用Gaussian根本没法算，你哪怕弄成很大的簇模型也白搭

用CP2K+Multiwfn模拟周期性体系的太赫兹光谱相当理想，北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html）有专门的例子

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作者
Author: alai 时间: 2023-10-12 11:41

sobereva 发表于 2023-10-12 11:14
对于分子晶体的太赫兹吸收，用Gaussian根本没法算，你哪怕弄成很大的簇模型也白搭

用CP2K+Multiwfn模拟 ...

那之前那些论文中高斯算太赫兹波段的吸收度他们是怎么计算的呀?我最近一直在纠结怎么浮现出人家论文中的数据

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-10-12 17:49

alai 发表于 2023-10-12 04:41
那之前那些论文中高斯算太赫兹波段的吸收度他们是怎么计算的呀?我最近一直在纠结怎么浮现出人家论文中的 ...

用簇模型计算，再用gaussview以外的软件自行作图。不过正如sob老师第一张ppt所说，这样算不准

作者
Author: sobereva 时间: 2023-10-12 21:13

alai 发表于 2023-10-12 11:41
那之前那些论文中高斯算太赫兹波段的吸收度他们是怎么计算的呀?我最近一直在纠结怎么浮现出人家论文中的 ...

你如果非要重现他们的数据就用他们的模型，但由于我的ppt里提到的那篇PCCP的文章已经发表两年了，现在再用这种模型试图发文章，审稿人靠这篇PCCP的结论就能令你的计算全都白费

作者
Author: alai 时间: 2023-10-13 17:54

wzkchem5 发表于 2023-10-12 17:49
用簇模型计算，再用gaussview以外的软件自行作图。不过正如sob老师第一张ppt所说，这样算不准

谢谢老师，用簇模型是怎么设置呀

作者
Author: alai 时间: 2023-10-13 17:55

sobereva 发表于 2023-10-12 21:13
你如果非要重现他们的数据就用他们的模型，但由于我的ppt里提到的那篇PCCP的文章已经发表两年了，现在再 ...

好的老师，我之后在学习cp2k，主要我不是化学方向的，我是学生物的，这个软件我一时学不会，想先从简单的入手

作者
Author: sobereva 时间: 2023-10-13 17:59

alai 发表于 2023-10-13 17:55
好的老师，我之后在学习cp2k，主要我不是化学方向的，我是学生物的，这个软件我一时学不会，想先从简单的 ...

如果你就是咬定了要算周期性体系的THz，没有明显更简单的。CP2K又不要钱，速度还很快，用Multiwfn创建输入文件还特方便。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2023-10-13 20:22

alai 发表于 2023-10-13 10:55
好的老师，我之后在学习cp2k，主要我不是化学方向的，我是学生物的，这个软件我一时学不会，想先从简单的 ...

从简单的入手的结果就是，最后被审稿人质疑了才发现还是要学CP2K，而且还浪费了时间用高斯算出来了一个发表不了的结果（或者你把团簇取得超级大，虽然能发表，但是浪费了很多机时）。而且那种情况下你得在返修deadline之前（比如一个月以内）学会、跑完计算、分析完计算结果，不像一开始就学那样时间从容。

作者
Author: zql2023 时间: 2023-12-22 15:29

sobereva 发表于 2023-10-13 17:59
如果你就是咬定了要算周期性体系的THz，没有明显更简单的。CP2K又不要钱，速度还很快，用Multiwfn创建输 ...

老师您好，我的研究方向是关于高聚物的在太赫兹波段的吸收与折射率。我刚刚接触这个领域有这几个问题想向您请教，希望您能够给出建议，万分感谢！
1. 请问如何能够建立聚合度很高的聚合物模型呢，需要什么软件进行辅助吗？
2. 想要计算固态聚合物模型，能建立同时拥有结晶区与非晶区这种模型吗？使用lammps可以分析这种模型的振动情况和分子间相互作用吗？
3. 我现在还在学习Levine的量子化学，软件没有接触，CP2K没有找到合适的学习资料，如果想要参加这个培训班的话，需要做哪些准备呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-12-22 15:46

zql2023 发表于 2023-12-22 15:29
老师您好，我的研究方向是关于高聚物的在太赫兹波段的吸收与折射率。我刚刚接触这个领域有这几个问题想向 ...

1 有一些聚合物构建工具，诸如商业的M$以及一些免费的，google上可以搜到

2 可以尝试gromacs跑动力学，结晶区原子热浴用低温，非晶区原子用相对高一些的温度。我不用lammps

3 CP2K在网上的资料都是零七八碎的，完全没有系统、易懂且由浅入深学习的资料。北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html）是最好的一次性上手CP2K的机会，同时会学习到全面的第一性原理计算的理论背景知识。如果之前完全没做过量子化学计算，强烈建议同时结合北京科音初级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KEQC_content.html），二者内容是高度互补的。CP2K班假定学员已经有了初级量化班的知识基础。

作者
Author: zql2023 时间: 2023-12-22 18:27

sobereva 发表于 2023-12-22 15:46
1 有一些聚合物构建工具，诸如商业的M$以及一些免费的，google上可以搜到

2 可以尝试gromacs跑动力学 ...

谢谢老师您的回复，我还有一个新的问题，
下午看完了您提到的PCCP那篇文章，如果使用周期性的模型进行计算分析太赫兹光谱，所有的晶胞设置的都是一样的吗？对于现实中结晶度不同的聚合物应该怎样去建立模型呢？未结晶部分可以怎样去建模呢？因为我们在实验中发现结晶度会影响峰的强度。
再次感谢老师您的回复，祝您冬至快乐！

作者
Author: sobereva 时间: 2023-12-22 18:50

zql2023 发表于 2023-12-22 18:27
谢谢老师您的回复，我还有一个新的问题，
下午看完了您提到的PCCP那篇文章，如果使用周期性的模型进行计 ...

完美晶体可以直接通过CP2K做优化和振动分析计算THz光谱

建模时对结晶度的控制，或许可以通过动力学模拟过程中退火过程的设置来实现

作者
Author: zql2023 时间: 2023-12-28 23:21

sobereva 发表于 2023-12-22 18:50
完美晶体可以直接通过CP2K做优化和振动分析计算THz光谱

建模时对结晶度的控制，或许可以通过动力学模 ...

老师抱歉再次打扰您一下，我的研究方向需要解释聚合物的太赫兹光谱，现在对于软件的选择还是十分困惑，希望能够得到您的帮助。
请问现在可以计算聚合度较大聚合物（比如说分子量上万）的太赫兹光谱吗？CP2K支持计算太赫兹光谱的物质所含原子数量最多可以到多少呢？目前是想参加CP2K的培训班快一点入门，但是担心学习完之后没有办法计算这种大体系的光谱。如果没有办法计算的话，我想分析聚合物间的弱相互作用，使用CP2K还是分子动力学类软件呢，您能给推荐一下吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2023-12-29 04:12

zql2023 发表于 2023-12-28 23:21
老师抱歉再次打扰您一下，我的研究方向需要解释聚合物的太赫兹光谱，现在对于软件的选择还是十分困惑，希 ...

这种规模的这类体系通常需要做基于分子力场的分子动力学模拟来得到红外光谱。CP2K、gromacs都可以做这样的动力学模拟，之后红外光谱再依靠VMD自带的红外光谱计算插件或者calc-ir-spectra.py等程序基于偶极自相关函数产生。太赫兹波段的红外光谱就是一般说的太赫兹光谱。
以下两个培训都和这个问题关系甚密
北京科音分子动力学与GROMACS培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KGMX_content.html）
北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KFP_content.html）

弱相互作用看具体以什么角度研究，说不清楚就用文献里的例子说事

作者
Author: zql2023 时间: 2023-12-29 10:03

sobereva 发表于 2023-12-29 04:12
这种规模的这类体系通常需要做基于分子力场的分子动力学模拟来得到红外光谱。CP2K、gromacs都可以做这样 ...

感谢老师您的帮助，还想向您详细询问一下关于培训班选择和弱相互作用分析的问题：
1.这两个软件只需要学习一个吗？我现在没有入门，查看完两个培训班的教学内容后，我的理解是：Gromacs培训班可以带我入门并掌握分子动力学；学习CP2K需要和初级培训班一起上；Gromacs只能计算分子动力学，但是CP2K可以兼顾量子化学和分子动力学，我如果参加完Gromacs的培训可以跳过初级班直接参加CP2K的培训吗？
2.因为之前看文献说太赫兹和分子间弱相互作用有关，但是对于这方面的分析不太了解。看到一篇文章是关于氨基水杨酸弱相互作用分析的内容：首先是用 IRI 定性分析分子间弱相互作用，使用Multiwfn进行可视化分析出认为主导为范德华力；然后使用EDA-FF定量分析出主要是静电力和色散力占主导，这里使用的是VMD。我不太清楚这个过程是只需要是只需要这两个软件还是需要其他软件得出计算结果导入这两个软件进行分析。

作者
Author: sobereva 时间: 2023-12-30 08:57
1 至少把gromacs培训班学了。但基于动力学轨迹获得红外光谱仅在CP2K讲第一性原理动力学部分才会涉及。所以最好都参加
CP2K主要做的是第一性原理计算，虽然也可以研究量子化学主要研究的孤立体系，但远不如Gaussian等专门的量子化学程序好用

2 做IRI等波函数分析，以及EDA-FF等分析，都离不开量子化学计算基础知识，没有北京科音初级量子化学培训班程度的知识没法做（即便Multiwfn程序已经做得非常易用了）。另外，即便是纯粹做分子动力学模拟，不懂点基本的量化计算也会遇到很大障碍，诸如做势能面扫描拟合力场参数需要量化计算、计算动力学模拟用的原子电荷经常需要量化计算（一些常用的原子电荷还需再结合Multiwfn算），等等。另外，大量关键性计算化学背景知识都在初级量化班开始从头讲，CP2K培训假定学员已有了初级量化班程度的量子化学背景知识。

从依赖性关系上讲，初级量化班->GROMACS与分子动力学班->CP2K与第一性原理计算班（的第一性原理动力学部分），这个学习顺序是最顺利的

作者
Author: zql2023 时间: 2023-12-30 12:01

sobereva 发表于 2023-12-30 08:57
1 至少把gromacs培训班学了。但基于动力学轨迹获得红外光谱仅在CP2K讲第一性原理动力学部分才会涉及。所以 ...

十分感谢老师您的帮助！

作者
Author: 电气人小新 时间: 2024-1-7 01:33
你好，我和你要做的工作十分类似可以加个好友一起研究学习吗

作者
Author: alai 时间: 2024-6-4 09:48

电气人小新发表于 2024-1-7 01:33
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好的，

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