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标题: CP2K优化亚铁螯合物框架结构的参数设置问题 [打印本页]

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Author: 默默 时间: 2025-5-8 22:51
标题: CP2K优化亚铁螯合物框架结构的参数设置问题
本帖最后由默默于 2025-5-8 22:21 编辑

各位老师好，
我最近用了类似图片中的亚铁螯合物单体合成了两例螯合物的共价有机框架材料，目前已经解析出了晶体结构，现在想用CP2K做点计算，主要是弱相互作用分析那些。
在结构优化的时候我遇到两个问题。

（1）高斯算单体的自旋多重度为5的时候能量最低，但是材料实验上测出来是顺磁的，是不是自旋多重度设为1就行？

（2）Fe(II)的体系是否需要DFT+U（因为是新材料我没找到类似体系参考文献的U值，MOF也没有相近的）？
不+U进行晶胞+结构优化（自旋多重度设置为1）前后F和N配位键键长基本一致（实验值1.93，优化后1.92）
如果用杂化泛函的话，结构优化是否也需要用杂化泛函？（一个体系约500个原子/另一个体系约750个原子）

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Author: sobereva 时间: 2025-5-9 02:33
1 既然都有了晶体结构，显然直接用CP2K算就完了
材料是顺磁的绝对不代表各个位点都是闭壳层；若每个Fe位点都有自旋磁矩，但方向随意，整体也是顺磁。当成闭壳层计算明显不合理

2 我没看见体系里哪有F
CP2K用杂化泛函算这东西晶胞的单点轻轻松松，优化太耗时。纯泛函优化+杂化泛函单点是常用组合

作者
Author: 默默 时间: 2025-5-9 18:03

sobereva 发表于 2025-5-9 02:33
1 既然都有了晶体结构，显然直接用CP2K算就完了
材料是顺磁的绝对不代表各个位点都是闭壳层；若每个Fe位点 ...

非常感谢老师的回复，我还想请教您一下我应该怎么设置参数呢，还是用 MULTIPLICITY 1 然后打开UKS吗？
1个体系晶胞内有4个Fe(II)，一个体系有8个Fe(II)，各个原子初猜的磁矩应该怎么设置呢？

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Author: sobereva 时间: 2025-5-9 18:54

默默发表于 2025-5-9 18:03
非常感谢老师的回复，我还想请教您一下我应该怎么设置参数呢，还是用 MULTIPLICITY 1 然后打开UKS吗 ...

光写MULTIPLICITY 1和UKS毫无意义，结果和RKS完全一样，初猜对称性没有打破

CP2K没法对各个位点有磁矩但是整体是顺磁性（自旋磁矩无序）的状态进行计算。实际计算上，只能是把各种能算的自旋磁矩排列的情况都算算（顺磁性、铁磁性...通过恰当设置MAGNETIZATION实现），取能量最低的态

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Author: 默默 时间: 2025-5-14 21:37

sobereva 发表于 2025-5-9 18:54
光写MULTIPLICITY 1和UKS毫无意义，结果和RKS完全一样，初猜对称性没有打破

CP2K没法对各个位点有 ...

sob老师打扰了，我这几天思考了下，按我的理解不同自旋态的能量也是要在杂化泛函下算单点，但是我的体系有一个轴只有9埃，没法用ADMM做杂化泛函计算，耗时可能比较大。

由于我做计算的初衷只想可视化弱相互作用力，对于这种体系是不是直接用准分子近似的NCI或者IGM方法显示下材料堆积的弱相互作用力就可以了（分子力学优化H，弱相互作用力主要是pi-pi堆积和C-H…pi）

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Author: sobereva 时间: 2025-5-14 23:25

默默发表于 2025-5-14 21:37
sob老师打扰了，我这几天思考了下，按我的理解不同自旋态的能量也是要在杂化泛函下算单点，但是我的体系 ...

“只有9埃，没法用ADMM做杂化泛函计算” 前后根本没有直接的因果关系

如果你不想基于波函数做弱相互作用可视化分析，用今年我新提出的mIGM，比promolecular的NCI和IGM都好得多，介绍看
Tian Lu, Graphically revealing weak interactions in dynamic environments using amIGM method, Structure and Bonding. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI: 10.1007/430_2025_95
Tian Lu, Visualization Analysis of Covalent and Noncovalent Interactions in Real Space, Angew. Chem. Int. Ed. (2025) DOI: 10.1002/anie.202504895
例子在最新版Multiwfn手册里搜mIGM。用法和下文的IGMH没有任何区别，只不过选IGMH的地方改成选mIGM
使用Multiwfn做IGMH分析非常清晰直观地展现化学体系中的相互作用
http://sobereva.com/621（http://bbs.keinsci.com/thread-28147-1-1.html）

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Author: 默默 时间: 2025-5-14 23:56

sobereva 发表于 2025-5-14 23:25
“只有9埃，没法用ADMM做杂化泛函计算” 前后根本没有直接的因果关系

如果你不想基于波函数做弱相互作 ...

收到，谢谢sob老师，我学习学习

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Author: JCenter 时间: 2025-7-2 14:42
本帖最后由 JCenter 于 2025-7-2 14:43 编辑

sobereva 发表于 2025-5-9 02:33
1 既然都有了晶体结构，显然直接用CP2K算就完了
材料是顺磁的绝对不代表各个位点都是闭壳层；若每个Fe位点 ...

卢老师，我有个问题想请教下您:在gaussian中，非周期性有机分子往往同时是结构优化和振动分析同时做的。振动分析的一个目的是看有无有无虚频，是否为极小值点。在cp2k中周期性物质的结构优化和振动分析没法同时做，但是计算级别也往往要保持一致。在cp2k中，是不是每次做完opt或者cell_opt后都要进行振动分析，查看有无虚频呢。

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Author: sobereva 时间: 2025-7-3 03:56

JCenter 发表于 2025-7-2 14:42
卢老师，我有个问题想请教下您:在gaussian中，非周期性有机分子往往同时是结构优化和振动分析同时做的。 ...

拿不准是不是极小点的情况应该这样。

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