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二价铁配位键的势能面扫描如何改变铁的自旋

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发布时间: 2023-3-26 22:11

正文摘要:

各位老师好,我想拟合过渡金属的reaxff力场,但在DFT势能面扫描时遇到了这一问题。二价铁正离子在强场配体配位时会采取低自旋构型,而配位键断开足够远后d轨道能量相等,应当会采取高自旋的电子构型,所以应当有一个 ...

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sobereva 发表于 Post on 2023-3-29 04:34:03
Kmetsch 发表于 2023-3-28 22:36
感谢,现在把步长从0.05减小到0.01,确实收敛了几个例子。
另外我还想问一下,如果要扫描金属键的势能面 ...

看你扫描的目的是什么、之后用于什么问题

如果是构建金属力场,光用两个Fe原子作为模型显然不行,和晶体表面的Fe的状态相差太远了
Kmetsch 发表于 Post on 2023-3-28 22:36:13
sobereva 发表于 2023-3-28 04:27
确保每个点都用上一个点收敛的波函数当初猜,如果已经这样做了,减小扫描步长再试

感谢,现在把步长从0.05减小到0.01,确实收敛了几个例子。
另外我还想问一下,如果要扫描金属键的势能面,比如对原子铁进行扫描,应当选取对应金属的常见晶型,用周期性计算进行扫描?还是在g16里面单纯的扫两个铁原子就行?
sobereva 发表于 Post on 2023-3-28 04:27:40
Kmetsch 发表于 2023-3-27 21:14
sob老师,我现在在对高自旋进行扫描时遇到了一个问题:即使我通过stable等方法获得了较远处的收敛波函数 ...

确保每个点都用上一个点收敛的波函数当初猜,如果已经这样做了,减小扫描步长再试
Kmetsch 发表于 Post on 2023-3-27 21:14:28
sobereva 发表于 2023-3-27 01:37
可以对不同自旋态都做扫描,叠加在一起进行观察,如果存在交叉,可以考虑引入切换函数

sob老师,我现在在对高自旋进行扫描时遇到了一个问题:即使我通过stable等方法获得了较远处的收敛波函数,但在减小键长的扫描中很快就发生了SCF不收敛(约4.5A处)。我在此处尝试用stable和vshift等关键词,并调低了基组大小进行高自旋的单点计算,但均没有获得收敛的结果,能量在E-5左右震荡。我观察S**2项发生了改变,推断是此时配体已经开始让d轨道产生裂分,导致高自旋的电子构型不能保持。于是我尝试在这一位置改用低自旋进行单点计算,但得不到收敛的结果,能量震荡得非常剧烈。
另外,主楼中的图是使用B3LYP搭配6-311G**,从1.4A向外扫描进行计算的结果,但这一泛函对配位键的准确度并不好(然而能查到的文献全是B3LYP)。我还尝试使用TPSS-D3BJ和TPSSh,并使用LanL2TZ(f)来考虑相对论效应,但除了主楼所用的方法,其他全部在键长增加至约4.5A处发生了不收敛……我已经被折磨了好几天了,求助大神QAQ
wzkchem5 发表于 Post on 2023-3-27 15:31:37
Kmetsch 发表于 2023-3-27 02:27
谢谢您的建议,但是我的配体部分属于爆炸物,文献中好像只有用reaxff的先例……所以不是很敢用别的力场

首先GFN2-xTB不是力场,是半经验方法。
你用reaxff肯定也需要跟DFT的势能曲线对比,所以可以跑一下GFN2-xTB的势能曲线看看,如果已经和DFT对得很好了,那GFN2-xTB可以认为至少和reaxff一样靠谱
Kmetsch 发表于 Post on 2023-3-27 09:27:20
wzkchem5 发表于 2023-3-27 00:26
这种体系属于是电子结构会对势能面有定性影响,我感觉不适合用reaxff。可以尝试用GFN2-xTB等支持过渡金属的 ...

谢谢您的建议,但是我的配体部分属于爆炸物,文献中好像只有用reaxff的先例……所以不是很敢用别的力场
Kmetsch 发表于 Post on 2023-3-27 09:23:55
sobereva 发表于 2023-3-27 01:37
可以对不同自旋态都做扫描,叠加在一起进行观察,如果存在交叉,可以考虑引入切换函数

您的意思是说,我应该在同一计算水平下对两种自旋都进行扫描,然后寻找势能曲线的交点吗?
sobereva 发表于 Post on 2023-3-27 01:37:20
可以对不同自旋态都做扫描,叠加在一起进行观察,如果存在交叉,可以考虑引入切换函数
wzkchem5 发表于 Post on 2023-3-27 00:26:40
这种体系属于是电子结构会对势能面有定性影响,我感觉不适合用reaxff。可以尝试用GFN2-xTB等支持过渡金属的半经验方法

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