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求助:过渡金属单原子掺杂碳团簇,ORCA结构优化太离谱

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发布时间: 2024-8-19 08:04

正文摘要:

本帖最后由 aaq2800 于 2024-8-21 07:13 编辑 随便选了一个结构。是参数选择有问题吗? 因为scf收敛都很困难,所以都加了Slowconv defgrid3 Notrah。 初始结构是通过Molclus+XTB-gfn2得到的 参数设置 ...

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aaq2800 发表于 Post on 2024-8-22 09:49:49
多谢多谢!!!这样的话几百个结构,每个自旋多重度都试一遍,还是得需要不少时间的。NoTRAH还是有用的,这个体系不少情况下,如果不写,SCF不收敛,加了之后就可以
zjxitcc 发表于 Post on 2024-8-21 19:39:09
aaq2800 发表于 2024-8-19 14:12
因为不知道最低能量结构的构型及其自旋多重度,所以先进行结构搜索,从单重态开始,请教:这自旋多重度设 ...

由于不清楚体系基态,在不同的自旋多重度下分别优化结构,这做法是合理的。但这种体系在单重态下大概率是开壳层单重态,Gd的单电子之间、Gd的单电子与C13团簇的单电子可以有不同的耦合方式,可能存在多个SCF解,体系可能具有较强的多参考特征,DFT很难合理描述,即使考虑对称破缺也很难合理描述。但若你一旦要用DFT算出个好歹,仅加UKS是不够的,要先进行合理的单点计算,然后读取轨道做结构优化。在算单点的时候有这几点要注意

(1)构造对称破缺初猜
若只写UKS,没有构造对称破缺初猜,该UDFT计算会以>2倍的时间收敛到闭壳层DFT解上,显然变成垃圾计算,浪费了人力物力,因此开壳层单重态计算必须要构造对称破缺初猜,ORCA有BrokenSym/Flipspin两种设置初猜的方式,都需要试一下,建议阅读《量子化学软件基础习题 (3)》。片段组合波函数这种初猜更为强大,比较便捷的构造方式是用Gaussian构造,算完单点,然后传轨道给ORCA(也可能ORCA 6有一些新技术我不知道),这部分教程可以看《片段组合波函数实例1.双原子分子》。

(2)检验波函数稳定性
光有一个好的SCF初猜是不够的,有可能收敛的波函数不稳定,需要检验稳定性。ORCA输入文件关键词为
  1. %scf
  2. STABPerform true
  3. STABRestartUHFifUnstable true
  4. STABMaxIter 500
  5. STABDTol 1e-5
  6. STABRTol 1e-5
  7. end
复制代码
关于SCF收敛性,在ORCA 6出来以后Slowconv这关键词毛用没有(事实上在ORCA 5里我也认为没有毛用),也不需要写NoTRAH了。默认SCF流程步骤已经很强了。

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aaq2800 发表于 Post on 2024-8-19 14:12:55
本帖最后由 aaq2800 于 2024-8-21 07:50 编辑
zjxitcc 发表于 2024-8-19 11:52
你的体系坐标与你的描述“过渡金属掺杂碳团簇”不对应。“过渡金属掺杂碳团簇”指的是一块金属slab或bulk( ...

因为不知道最低能量结构的构型及其自旋多重度,所以先进行结构搜索,从单重态开始,请教:这自旋多重度设置不对么?关键词里加上UKS?
zjxitcc 发表于 Post on 2024-8-19 11:52:56
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-8-19 12:01 编辑

你的体系坐标与你的描述“过渡金属掺杂碳团簇”不对应。“过渡金属掺杂碳团簇”指的是一块金属slab或bulk(上百个金属原子)中间掺杂一个小型碳团簇的单胞模型;而你的体系坐标显示的是C13团簇与Gd单原子的结合,可能你想说的是“单个金属原子掺杂的碳团簇”。

至于C13团簇与Gd单原子是否能结合,你得给出一些实验或理论证据,否则不能主观认为他俩一定能结合。另外,你把体系自旋多重度设置成了闭壳层单重态,这似乎严重不合理,Gd原子基态是4f^7 5d^1 6s^2。当然,你也可以说你不知道是否能结合/想探究不同的自旋多重度下的结合情况,需要通过计算探究,但无论如何你要说出一些道理来。

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