求助：关于QM/MM: MM ELECTROSTATIC POTENTIAL的理解

zlinbm

您好，我在理解&INP\FORCE_EVAL\QMMM\PRINT\POTENTIAL的势能文件时遇到了困难了一下问题。在模拟中，QM部分包括一个有53个原子的分子，而MM包括两个Cl-离子和1010个水分子。

QMMM 部分的inp是：

  &QMMM    USE_GEEP_LIB   7    E_COUPL GAUSS    &CELL      ABC 10 10 10      ALPHA_BETA_GAMMA 90 90 90    &END CELL    &QM_KIND Ru      MM_INDEX 1    &END QM_KIND    &QM_KIND C      MM_INDEX 6 9 12 15 18 21 24 25 27 29 30 32 34 38 40 44    &END QM_KIND    &QM_KIND O      MM_INDEX 48 51    &END QM_KIND    &QM_KIND H      MM_INDEX  7 8 10 11 13 14 16 17 19 20 22 23 26 28 31 33 35 36 37 39 41 42 43 45 46 47 49 50 52 53    &END QM_KIND    &QM_KIND N      MM_INDEX 3 4 5    &END QM_KIND    &QM_KIND P      MM_INDEX 2    &END QM_KIND    &PRINT      &POTENTIAL         FILENAME POTENTIAL.txt        &EACH           MD 1        &END EACH         &END POTENTIAL    &END PRINT  &END QMMM

由于势能文件太大，无法完整上传。因此，以下是结果的一部分摘要：

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]-Quickstep-

QM/MM: MM ELECTROSTATIC POTENTIAL
   53    0.000000    0.000000    0.000000
  256    0.295270    0.000000    0.000000
  256    0.000000    0.295270    0.000000
  256    0.000000    0.000000    0.295270
   44    0.000000   37.599934   35.746505   40.653577
    6    0.000000   36.971990   34.585665   33.861619
    6    0.000000   41.499505   36.845044   34.765239
    6    0.000000   36.947375   39.678401   35.075814
    6    0.000000   40.069158   35.527173   30.543098
    6    0.000000   40.344999   40.131660   31.673551
    6    0.000000   36.264758   38.107267   30.767456
    6    0.000000   39.820945   34.184126   43.710315
    6    0.000000   41.253556   35.914466   42.320159
    6    0.000000   40.606950   38.462765   42.339338
    6    0.000000   38.181430   39.299040   43.297525
    6    0.000000   36.584598   37.489806   44.448309
    6    0.000000   37.347622   34.968143   44.655165
    6    0.000000   40.586578   31.461965   44.204636
    6    0.000000   37.470224   42.109717   43.557876
    6    0.000000   37.106658   43.249332   40.860206
    6    0.000000   39.211750   43.665749   45.256819
    8    0.000000   37.509093   32.040917   39.059433
    8    0.000000   33.737230   35.416427   39.397535
    1    0.000000   37.652977   32.627685   34.027565
    1    0.000000   34.958180   34.458945   34.431794
    1    0.000000   42.711516   38.091411   35.909144
    1    0.000000   42.515645   35.044938   34.924767
    1    0.000000   34.991626   39.936345   35.506933
    1    0.000000   37.687185   41.544541   35.981929
    1    0.000000   40.399850   35.952777   28.493073
    1    0.000000   40.975328   33.770936   30.737080
    1    0.000000   41.313905   41.581869   32.798639
    1    0.000000   40.590595   40.547274   29.731278
    1    0.000000   36.609216   38.728410   28.927301
    1    0.000000   34.171890   38.202031   31.053059
    1    0.000000   43.072090   35.256453   41.489806
    1    0.000000   41.974381   39.890121   41.470952
    1    0.000000   34.876838   37.763924   45.340016
    1    0.000000   36.096624   33.609784   45.767216
    1    0.000000   39.349474   30.371572   45.521822
    1    0.000000   42.470749   31.406039   44.942322
    1    0.000000   40.639400   30.091358   42.629053
    1    0.000000   35.724558   42.124810   44.462424
    1    0.000000   35.713366   42.231743   39.714451
    1    0.000000   38.883774   43.386392   39.842290
    1    0.000000   36.259737   45.119583   41.113244
    1    0.000000   41.001143   44.092063   44.645723
    1    0.000000   39.479714   42.638835   47.095973
    1    0.000000   38.188889   45.497688   45.655957
    1    0.000000   38.949461   31.359187   38.012646
    1    0.000000   37.211361   30.550469   40.083664
    1    0.000000   32.638884   36.819056   38.708424
    1    0.000000   32.516955   34.400497   40.521607
    7    0.000000   37.270006   35.497698   31.215492
    7    0.000000   41.388589   37.573283   32.036123
    7    0.000000   37.519307   40.017561   32.318949
   15    0.000000   38.285078   36.735176   36.406281
  0.33841E-01  0.34055E-01  0.34293E-01  0.34576E-01  0.34925E-01  0.35357E-01
  0.35892E-01  0.36547E-01  0.37341E-01  0.38278E-01  0.39324E-01  0.40430E-01
  0.41552E-01  0.42641E-01  0.43650E-01  0.44530E-01  0.45231E-01  0.45720E-01
  0.46015E-01  0.46147E-01  0.46149E-01  0.46052E-01  0.45889E-01  0.45690E-01
  0.45488E-01  0.45307E-01  0.45150E-01  0.45012E-01  0.44887E-01  0.44771E-01
  0.44659E-01  0.44547E-01  0.44430E-01  0.44307E-01  0.44195E-01  0.44116E-01
  0.44088E-01  0.44134E-01  0.44275E-01  0.44530E-01  0.44921E-01  0.45457E-01
  0.46096E-01  0.46784E-01  0.47468E-01  0.48094E-01  0.48609E-01  0.48958E-01
  0.49088E-01  0.48962E-01  0.48611E-01  0.48081E-01  0.47420E-01  0.46676E-01
  0.45896E-01  0.45126E-01  0.44415E-01  0.43799E-01  0.43271E-01  0.42814E-01
  0.42410E-01  0.42042E-01  0.41693E-01  0.41346E-01  0.40982E-01  0.40589E-01
  0.40168E-01  0.39725E-01  0.39267E-01  0.38800E-01  0.38328E-01  0.37859E-01
  0.37398E-01  0.36950E-01  0.36515E-01  0.36093E-01  0.35684E-01  0.35286E-01
  0.34900E-01  0.34524E-01  0.34158E-01  0.33801E-01  0.33455E-01  0.33119E-01
  0.32794E-01  0.32482E-01  0.32182E-01  0.31895E-01  0.31623E-01  0.31365E-01
  0.31122E-01  0.30894E-01  0.30680E-01  0.30482E-01  0.30298E-01  0.30128E-01
  0.29974E-01  0.29834E-01  0.29709E-01  0.29598E-01  0.29502E-01  0.29419E-01
  0.29351E-01  0.29296E-01  0.29255E-01  0.29227E-01  0.29211E-01  0.29208E-01
  0.29215E-01  0.29233E-01  0.29261E-01  0.29299E-01  0.29344E-01  0.29397E-01
  0.29457E-01  0.29522E-01  0.29591E-01  0.29663E-01  0.29736E-01  0.29810E-01
  0.29884E-01  0.29955E-01  0.30023E-01  0.30086E-01  0.30142E-01  0.30190E-01
  0.30229E-01  0.30257E-01  0.30272E-01  0.30272E-01  0.30258E-01  0.30226E-01
  0.30177E-01  0.30107E-01  0.30017E-01  0.29905E-01  0.29768E-01  0.29607E-01
  0.29421E-01  0.29208E-01  0.28968E-01  0.28702E-01  0.28407E-01  0.28085E-01
  0.27733E-01  0.27352E-01  0.26942E-01  0.26505E-01  0.26041E-01  0.25552E-01
  0.25038E-01  0.24500E-01  0.23939E-01  0.23357E-01  0.22756E-01  0.22139E-01
  0.21511E-01  0.20874E-01  0.20231E-01  0.19587E-01  0.18944E-01  0.18307E-01
  0.17680E-01  0.17068E-01  0.16477E-01  0.15912E-01  0.15378E-01  0.14881E-01
  0.14427E-01  0.14020E-01  0.13663E-01  0.13361E-01  0.13117E-01  0.12933E-01
  0.12813E-01  0.12760E-01  0.12777E-01  0.12865E-01  0.13022E-01  0.13245E-01
  0.13531E-01  0.13876E-01  0.14277E-01  0.14730E-01  0.15231E-01  0.15777E-01
  0.16363E-01  0.16984E-01  0.17637E-01  0.18317E-01  0.19020E-01  0.19741E-01
  0.20477E-01  0.21222E-01  0.21970E-01  0.22712E-01  0.23441E-01  0.24149E-01
  0.24827E-01  0.25469E-01  0.26067E-01  0.26617E-01  0.27136E-01  0.27645E-01
  0.28163E-01  0.28711E-01  0.29311E-01  0.29982E-01  0.30744E-01  0.31612E-01
  0.32563E-01  0.33568E-01  0.34598E-01  0.35623E-01  0.36615E-01  0.37543E-01
  0.38378E-01  0.39097E-01  0.39703E-01  0.40208E-01  0.40620E-01  0.40951E-01
  0.41211E-01  0.41408E-01  0.41555E-01  0.41663E-01  0.41758E-01  0.41865E-01
  0.42013E-01  0.42229E-01  0.42541E-01  0.42975E-01  0.43559E-01  0.44304E-01
  0.45148E-01  0.46015E-01  0.46826E-01  0.47504E-01  0.47971E-01  0.48147E-01
  0.47956E-01  0.47351E-01  0.46414E-01  0.45259E-01  0.44000E-01  0.42750E-01
  0.41618E-01  0.40713E-01  0.40143E-01  0.39990E-01  0.40233E-01  0.40823E-01
  0.41706E-01  0.42830E-01  0.44142E-01  0.45583E-01
.........######请问 " 44  0.000000   37.599934   35.746505   40.653577" 后面的“   0.000000   37.599934   35.746505   40.653577”分别代表什么呢？我查了一下xyz坐标，Ru（44）的坐标不是 37.599934   35.746505   40.653577。“0.33841E-01  0.34055E-01  0.34293E-01  0.34576E-01  0.34925E-01  0.35357E-01”代表什么意思呢？整个势能文件对于一个的MD 位置有131073组 “0.33841E-01 。。。。0.45583E-01” 格式的数据。请问怎么算出水分子原子在QM/MM计算过程中受到来自QM部分的Electrostatic Potential呢？

sobereva

Gaussian型cube文件简介及读、写方法和简单应用
http://sobereva.com/125

zlinbm

sobereva 发表于 2023-12-14 13:25
Gaussian型cube文件简介及读、写方法和简单应用
http://sobereva.com/125

@sobereva 非常感谢sob老师您的回复！

zlinbm

@sobereva sob老师您好，可以请问您一个问题吗？我想计算水分子原子在QM/MM计算过程中受到来自QM部分的Electrostatic Potential，但是用&INP\FORCE_EVAL\QMMM\PRINT\POTENTIAL得出的cube文件是关于qm部分的那53个原子。请问您有什么好的建议吗？

sobereva

zlinbm 发表于 2023-12-15 18:13
@sobereva sob老师您好，可以请问您一个问题吗？我想计算水分子原子在QM/MM计算过程中受到来自QM部分的Elec ...

没看懂你的意思
你是嫌cube文件里坐标部分记录的不是你的水分子？

zlinbm

sobereva 发表于 2023-12-15 22:07
没看懂你的意思
你是嫌cube文件里坐标部分记录的不是你的水分子？

@sobereva sob老师您好，是的，请问我在QMMM/Print/Potential这个部分可以记录水分子的坐标吗？

还有一个问题想向您请教，在我上面展示的cube文件中。原子核的有效电荷数都是0，请问这是为什么呢？

sobereva

zlinbm 发表于 2023-12-16 03:29
@sobereva sob老师您好，是的，请问我在QMMM/Print/Potential这个部分可以记录水分子的坐标 ...

不能。本来静电势就是QM部分产生的，自然只记录QM部分的原子坐标。如果要记录MM水的，自己修改cub文件添加进去

CP2K产生cube文件的bug（在我来看是bug）

zlinbm

sobereva 发表于 2023-12-16 23:39
不能。本来静电势就是QM部分产生的，自然只记录QM部分的原子坐标。如果要记录MM水的，自己修改cub文件添 ...

非常感谢sob老师您的指导！

zlinbm

@sobereva sob老师您好,还想问您个问题。我用vmd直接打开了运行QMMM后得到的potential cube文件，显示的等值面是如下图示的。请问这个cube文件记录的是水分子的静电势吗？然后我对cube文件的进行了修改，把QM 部分的原子删去了，只留下了MM的水和Cl离子，然后用multiwfn做定量分子表面分析，但是出现了错误。想像您咨询下，我应该怎么修正呢？

sobereva

zlinbm 发表于 2023-12-18 09:24
@sobereva sob老师您好,还想问您个问题。我用vmd直接打开了运行QMMM后得到的potential cube文件，显示的等 ...

从等值面的分布上看似乎是
我自己没检验过CP2K的QM/MM数据出的potential的cube文件是什么情况，实在搞不清楚可以问问开发者

Multiwfn的定量分子表面分析功能不是用于这种情况的。通常需要以有波函数信息的文件作为输入文件

zlinbm

sobereva 发表于 2023-12-19 12:44
从等值面的分布上看似乎是
我自己没检验过CP2K的QM/MM数据出的potential的cube文件是什么情况，实在搞不 ...

非常感谢sob老师您提供的帮助！