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使用自洽量子力学/内嵌电荷模拟固相计算极化能错误求助

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发布时间: 2023-10-12 16:14

正文摘要:

本帖最后由 lijiaqi 于 2023-10-12 16:16 编辑 1.图片为计算流程图,自洽量子力学/内嵌电荷模拟固相计算极化能,我根据“[size=1.4em]基于背景电荷计算分子在晶体环境中的吸收光谱”计算晶体的中心分子的IP,EA ...

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lijiaqi 发表于 Post on 2023-11-2 10:51:10
让你变成回忆 发表于 2023-11-1 21:56
没有顺序之分,只要能够遍历所有分子即可;
需要在中心分子电荷为1/-1时更新环境分子电荷;

好的 学习到了,我再看看我的问题出在哪里,谢谢指导
让你变成回忆 发表于 Post on 2023-11-1 21:56:59
lijiaqi 发表于 2023-11-1 16:25
好的,也就是取环境分子为中心的时候,并没有顺序之分吧,只要都作为一次中心分子即可吧,这是我的理解, ...

没有顺序之分,只要能够遍历所有分子即可;
需要在中心分子电荷为1/-1时更新环境分子电荷;

所以整体来讲,这个迭代过程其实蛮贵的。
lijiaqi 发表于 Post on 2023-11-1 16:25:29
让你变成回忆 发表于 2023-11-1 14:49
把所有环境分子都当做QM(此时其余分子就变成了环境)依次去更新环境分子的电荷。

好的,也就是取环境分子为中心的时候,并没有顺序之分吧,只要都作为一次中心分子即可吧,这是我的理解,谢谢。另外,对于IP和EA计算,是否需要中心分子电荷为1或-1,然后又进行环境分子原子电荷更新呢,这样我分析的数据有点离谱呢?还是只需要中心分子电荷为0,计算的迭代收敛,然后只修改电荷,再计算一下呢?多谢指导
让你变成回忆 发表于 Post on 2023-11-1 14:49:23
lijiaqi 发表于 2023-11-1 09:30
你好,打扰你了,经过学习,我还有问题需要请教一下,对于(3)依次对cluster中的所有分子重复(2)的计 ...

把所有环境分子都当做QM(此时其余分子就变成了环境)依次去更新环境分子的电荷。
lijiaqi 发表于 Post on 2023-11-1 09:30:59
让你变成回忆 发表于 2023-10-18 09:26
具体的流程是:(1)先算单分子的原子电荷,然后赋给cluster中所有的分子;(2)对中心分子进行QM计算,其 ...

你好,打扰你了,经过学习,我还有问题需要请教一下,对于(3)依次对cluster中的所有分子重复(2)的计算,即依次把cluster中的每个分子都当做QM,这里取环境分子有要求吗?需要邻近中心分子,依次取周围邻近的嘛?还是只要所有周围分子都当一次中心分子即可?   如果需要邻近的一个一个取,这个怎么去排序,知道每个分子对应的坐标呢?我用sob老师推荐的splitwhole的程序,可以把分子划分成单个片段,但是顺序应该不是中心紧邻分子。 谢谢
lijiaqi 发表于 Post on 2023-10-23 11:32:48
让你变成回忆 发表于 2023-10-20 16:56
不管中心QM是什么,都需要迭代到收敛;
从我的经验来看,分子小了类似于相同的cutoff内分子数目多,这样 ...

好的,谢谢指导,我再理解理解
让你变成回忆 发表于 Post on 2023-10-20 16:56:48
lijiaqi 发表于 2023-10-20 16:20
你好,谢谢指导,我想再请教一下,对于IP/EA计算,对中心QM分子分别进行charge=0、1、-1的计算,其中对于 ...

不管中心QM是什么,都需要迭代到收敛;
从我的经验来看,分子小了类似于相同的cutoff内分子数目多,这样会增加迭代次数;
极化能大不大主要是看你分子本身的性质,假如分子的CT性质(正负电荷中心明显分离)明显,肯定极化能就会很大。
lijiaqi 发表于 Post on 2023-10-20 16:20:43
让你变成回忆 发表于 2023-10-19 09:37
1. 你一上来计算的电荷是气相的,然后赋给所有分子;
2. 环境分子为背景电荷,中心分子只有坐标; 但是 ...

你好,谢谢指导,我想再请教一下,对于IP/EA计算,对中心QM分子分别进行charge=0、1、-1的计算,其中对于1和-1的中心分子再进行电荷计算,迭代到收敛嘛?还有一个问题是,迭代计算模拟固相与分子大小选择相关,可能我选择分子太小,模拟的是不是也是不准确的,和气相大小接近。谢谢
wzkchem5 发表于 Post on 2023-10-19 14:33:01
lijiaqi 发表于 2023-10-19 02:19
谢谢,对于脚本,确实还需要编程了。
把QM区域扩大进行计算也是一种不错的方法,我试一试,这里我想计算 ...

不用单取中心分子的能量。因为你关心的是中性分子和离子的能量差,所以中性分子和离子的能量都取总体系的能量就行了,多余的分子的能量自然会在减的时候抵消掉
让你变成回忆 发表于 Post on 2023-10-19 09:37:47
lijiaqi 发表于 2023-10-19 09:15
谢谢,学习到了。关于以上过程,我还有几个问题请教一下。1.对于原子电荷计算,是算单分子的电荷,然后赋 ...

1. 你一上来计算的电荷是气相的,然后赋给所有分子;
2. 环境分子为背景电荷,中心分子只有坐标; 但是此时需要额外计算一下电荷,并作为中心分子的新电荷(后续所有迭代都是用这个新电荷);
3. 对,计算原子电荷即可,由于背景电荷在时刻发生变化,所以计算出来的原子电荷也不同,需要实时更新每个分子的原子电荷;
4. 对
是的,手动实现不太容易,写程序实现。
lijiaqi 发表于 Post on 2023-10-19 09:19:47
wzkchem5 发表于 2023-10-18 15:40
需要写脚本,或者用其他人已经写好的脚本。
不过说实话,最方便的方法还是把QM区选大一些,把和中心分子 ...

谢谢,对于脚本,确实还需要编程了。
把QM区域扩大进行计算也是一种不错的方法,我试一试,这里我想计算的中心分子,那我怎么取中心分子的能量呢?这个QM扩大区域是一个整体,能量应该也是整体的吧。
QM/QM2/MM方法,这个应该是直接可以得到中心分子的能量,我试试,和迭代的计算结果可以对比来。多谢指导
lijiaqi 发表于 Post on 2023-10-19 09:15:51
让你变成回忆 发表于 2023-10-18 09:26
具体的流程是:(1)先算单分子的原子电荷,然后赋给cluster中所有的分子;(2)对中心分子进行QM计算,其 ...

谢谢,学习到了。关于以上过程,我还有几个问题请教一下。1.对于原子电荷计算,是算单分子的电荷,然后赋给所有分子片段吗?2.这里的背景电荷和过程1的原子电荷应该是一样的吧,只是只取环境分子的电荷为背景电荷,中心分子取坐标?3.关于过程2中心分子的新的电荷计算,这里是不是加入高斯关键词,计算原子电荷,和过程1是一样的。4. 中心QM分子能量收敛,是迭代一轮和迭代另一轮计算差值吧?手动进行计算工作量还是很大。以上是我的理解和相关问题,多谢指导。
wzkchem5 发表于 Post on 2023-10-18 15:40:39
lijiaqi 发表于 2023-10-18 02:15
了解了,非常感谢。我试试,这种迭代一般需要编辑程序吧,手动计算工作量还是蛮大的

需要写脚本,或者用其他人已经写好的脚本。
不过说实话,最方便的方法还是把QM区选大一些,把和中心分子直接相邻的分子都选进去。既节省人力,也未必多费机时。如果这样算不动,就用QM/QM2/MM,和中心分子直接相邻的分子用低精度的QM方法描述
让你变成回忆 发表于 Post on 2023-10-18 09:26:46
本帖最后由 让你变成回忆 于 2023-10-18 09:30 编辑

具体的流程是:(1)先算单分子的原子电荷,然后赋给cluster中所有的分子;(2)对中心分子进行QM计算,其余分子用背景电荷(坐标+charge),这里会获得中心分子的新的电荷,需要保存下来;(3)依次对cluster中的所有分子重复(2)的计算,即依次把cluster中的每个分子都当做QM、其余部分当做电荷,这里也需要依次更新环境中所有分子的原子电荷(这样认为是迭代完一轮); (4)重复(2)、(3),需要注意的是,此时需要用更新的原子电荷,直至中心QM分子的能量收敛。   

如果你要计算的是IP/EA,就对中心QM分子分别进行charge=0、1、-1的计算,环境分子永远都是charge=0;
如果你要计算的是激发态的极化能,就把中心QM分子计算级别设为TDDFT,环境分子永远都是DFT;

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