用鼠标在轨道列表里点击一项之后,如果想挨个看其它轨道,也可以不用鼠标点击轨道编号,而直接用键盘的上下键快速切换,这对于从一大批轨道里找某些具有自己感兴趣的特征的轨道极其方便。
在窗口右下角的文本框里也可以直接输入要看的轨道的序号,按回车后就会显示相应轨道。而且为了尽可能地方便用户,如果你的体系是R/RO/U(HF/KS)波函数,Multiwfn还允许直接输入轨道标签,诸如h代表HOMO,l代表LUMO,h-1代表HOMO-1,l+2代表LUMO+2,ha-3代表alpha的HOMO-3,lb+2代表beta的LUMO+2,等等。
由于Multiwfn本身代码效率颇高,还做了并行化,对于较大体系(或基组很大)的情况比用gview看轨道快一个数量级以上。
Isovalue那个滑动条是用来调节等值面数值的,默认的0.05比gview默认的0.02要大,因此默认情况下等值面范围比gview里看到的要小。怎么设isovalue是随意的,只要能让图形充分展现出轨道特征就行。默认设置对于中、小体系一般是适合的,但对于大体系,特别是轨道分布范围很广的轨道,需要把isovalue设得比较小,比如0.02甚至更小,才能让轨道等值面能充分显示出来。
调整视角操作:
• 旋转:用鼠标左键拖动,或点击界面右侧的Up/Down/Left/Right按钮
• 缩放:鼠标滚轮滚动。也可按住Ctrl并用鼠标左键上下拖动
• 沿屏幕旋转:按住Ctrl并用鼠标左键左右拖动
• 平移:按住Shift并用鼠标左键拖动
注:以上涉及鼠标拖动的操作仅限2025-Jun-3及以后更新的Multiwfn才可用。对于Linux版,必须先点击一下图像显示的区域,使得光标变成一个手,然后才能拖动。
点右上角的Return可以关闭图形窗口返回Multiwfn主菜单。点右侧的Save picture按钮就会把图像保存到当前目录下,图像的尺寸和格式可以分别用settings.ini里的graph3Dsize和graphformat调整(改过后重启Multiwfn才生效)。
图形界面上"Show labels"复选框可以控制是否显示原子的标签,"Show axis"控制是否显示坐标轴。如果选中"Show+Sel.isosur#2"复选框,那么在轨道列表中点击两个轨道,就可以让两条轨道都显示出来。第二个选中的轨道用黄绿色代表正相位,紫色代表负相位。
通过"Bonding threshold"滑条可以控制图中原子间成键的阈值。设为比如1.15就代表两个原子间距离如果小于它们的共价半径和的1.15被就认为成键。"Ratio of atomic size"设置图中原子球的大小,如果设为4.0,则原子球半径将恰等于原子的bondi范德华半径,如果设为0,则相当于不显示原子球。"Radius of bonds"设定键的粗细,设为0的话就不显示键了。"Size of atomic labels"设定原子标签的大小。Multiwfn里直接内置了三种显示风格,CPK、vdW和line,可以直接通过界面上方的Other settings里相应的选项使用,它们对应不同的原子球尺寸与键的粗细的组合。
如果想修改原子标签的颜色或修改键的颜色,分别调节settings.ini里的atmlabRGB和bondRGB参数即可。要设定的是红(R)、绿(G)、蓝(B)的分量,分量范围从0到1。比如黑色对应0,0,0,白色对应1,1,1,亮绿色对应0.0,1.0,0.0,暗红色对应0.3,0.0,0.0。如果想调节原子球的颜色,需要设定settings.ini里的atmcolorfile。比如atmcolorfile= C:\temp\color.txt代表从C:\temp\color.txt文件中读取原子的色彩设定,此文件需包括每个元素色彩的红、绿、蓝分量。建议大家直接基于examples目录下的模板文件element_color.txt来修改,想调节哪个元素的颜色就修改哪个元素即可,其它的不用动。
图形窗口上方中,点击Orbital info. - Show all,在文本窗口中就会一目了然地输出所有轨道的信息。例如:
Orb: 45 Ene(au/eV): -0.259448 -7.0599 Occ: 2.000000 Type:A+B
Orb: 46 Ene(au/eV): -0.221734 -6.0337 Occ: 2.000000 Type:A+B
Orb: 47 Ene(au/eV): -0.210602 -5.7308 Occ: 2.000000 Type:A+B
Orb: 48 Ene(au/eV): -0.036489 -0.9929 Occ: 0.000000 Type:A+B
Orb: 49 Ene(au/eV): -0.030133 -0.8200 Occ: 0.000000 Type:A+B
显示了a.u.和eV为单位的所有轨道能量、占据数和自旋类型。此例A+B就是Alpha+Beta,即闭壳层轨道。从这里也可以立刻看出47和48号分别是HOMO和LUMO,46是HOMO-1,49是LUMO+1。实际研究中往往需要一次性把轨道能量都拷贝出来作为一列数据,按照手册5.4节的方法,把文本窗口中轨道能量这列选上然后一复制即可做到这一点,极其方便!由于空轨道数目往往非常多,但高阶空轨道不是我们感兴趣的,所以Orbital info.里还提供了选项可以只输出占据轨道,或者输出最高到LUMO+10的所有轨道。
窗口上方中,点击Isosur#1 style菜单可以选择等值面显示风格,包括5种:固态(solid face)、网格(mesh)、透明(transparent)、固态+网格(solid face+mesh)、点(points),如下所示
Multiwfn显示轨道等值面时实际上是先划定一个矩形盒子,在里面均匀分布的每个格点上都计算轨道波函数,然后再用特定算法产生等值面。程序是基于边缘原子的位置,在各个方向各延展一定距离来确定盒子范围的。默认的延展距离对于看一般的轨道是合适的,但对于查看里德堡轨道时,由于这类轨道弥散特征非常强,因此在默认设定下会看到轨道等值面被截断了。想让等值面显示完整的做法是选择图形界面右上方的Other settings里的Set extension distance,输入一个较大的值,比如12(单位是Bohr),然后再次点击轨道查看等值面,就会发现等值面完整了。
gview里看轨道时没法自己设定成键方式是很令人诟病的一点。gview自动判断的成键往往不合理,但是一旦修改了成键方式,轨道又看不了了。用VMD可以很好地解决,只需选择Moues-Add/Remove bonds,然后点击两个原子,即可增加或取消成键,同时不影响等值面。但是选择两个原子后原子上会出现标签,去掉的方法是选Graphics-Labels,选中其中所有项目,点delete。
如果是第一次用VMD,强烈建议多玩玩它的各种选项,会发现它惊人地灵活。比如把Material选项调节为EdgyGlass后用VMD自带的Tachyon渲染器渲染后可靠到这样的漂亮效果