Distributed Atomic Polarizabilities计算

robustljb · 发表于 Post on 2017-5-21 18:26:31

本帖最后由 robustljb 于 2017-5-21 18:26 编辑

最近看到一篇原子极化率（Distributed Atomic Polarizabilities）的计算文章（见附件），基本思路是根据QTAIM拓扑分析将整个分子的偶极矩分解为每个原子的贡献，进而根据极化率和偶极矩的关系求出atomic polarizability.具体公式见附件，另外作者开发了自己的程序，见https://macchi.dcb.unibe.ch/PolaBer.html，这个程序是基于AIMALL的计算结果。
我想根据Multiwfn的格点数据处理功能+盆分析计算原子极化率，首先按照《使用Multiwfn计算（超）极化率密度》的方法，在gaussian计算了外场为0，-Fz和+Fz的wfx文件，命名为0.wfx, -Fz.wfx, +Fz.wfx。然后

（1）根据-Fz.wfx, +Fz.wfx得到-Z*ρ(1)z，保存格点数据为polar.cub

（2）重新打开Multiwfn导入0.wfx，先生成AIM盆，然后选择"2 Integrate real space functions in the basins"，然后选择-1 Thevalues of the grid data stored in an external file (.cub/.grd)，导入第一步产生的polar.cub，但是出现以下错误：

“The grid setting of this cube file is inconsistent with that of thegrid data stored in memory!”。

我有两个问题：

（1）根据附件中的参考文献，我的做法是否合理？

（2）如果合理的话，如何处理上面的错误？

谢谢

sobereva · 发表于 Post on 2017-5-22 00:31:33

用于划分AIM盆时候用的格点数据（即主功能17一开始计算的格点数据）的格点设定，必须和你利用主功能5计算polar.cub时用的格点设定完全一模一样（包括延展距离等各方面），否则两套格点数据的格点位置、数目不对应，就没法在AIM盆里面用polar.cub的数据进行积分。

至于你的做法是否合理，我得抽时间看看文章。以前也看过polaber的原文，但当时没提起太大兴趣，也就没把类似功能写进Multiwfn里。

robustljb · 发表于 Post on 2017-5-22 08:16:31

多谢sob,格点设置的问题已解决。关于做法是否合理，还得麻烦您抽时间看一下

sobereva · 发表于 Post on 2017-5-27 10:18:31

我看了看相关文献。
计算原子极化率一般得先定义出不依赖于原点的原子对体系偶极矩的贡献，然后才能通过有限差分方法计算原子极化率，即你的文中(4)式。polaber是通过Keith的方法做的，genlocdip是通过比较老的Laidig-Bader的方法做到。这些程序的做法都是通过变换，把参考点转化成BCP，从而得到独立于原点的原子对体系偶极矩的贡献。用着都比较麻烦，genlocdip得定义片段，polaber那种做法貌似对于环状笼状体系还得特殊对待。

Multiwfn可以计算原子偶极矩，在模糊空间下（主功能15的选项2）和在AIM空间下（用主功能17对电子密度做盆分析，然后用选项8）都能做到。注意，这得到的并不是完整的原子对体系偶极矩的贡献，而只是你提供的文章(1)所描述的原子对体系偶极矩贡献当中的第一项。

如果你用Multiwfn如上给出的原子偶极矩，按照有限差分方法计算出原子极化率，那么这个极化率体现的是外加电场导致原子空间内电子发生极化所对应的极化率，而没有体现加了外场后电荷在原子之间重新分布对极化率产生的贡献。这个结果是否对你有意义就看实际情况了。

至于你用中性、带电场下的.wfn文件的那种做法，是把体系的极化率密度直接通过AIM实空间划分成原子贡献。这种做法虽然得到的原子极化率的加和正好等于体系的极化率，但是结果是明显依赖于原点的选取的，因此物理意义不如polaber那种做法。

robustljb · 发表于 Post on 2017-5-27 11:25:26

多谢sob,我好好琢磨一下

Frank · 发表于 Post on 2020-4-6 07:29:29

sobereva 发表于 2017-5-27 10:18
我看了看相关文献。
计算原子极化率一般得先定义出不依赖于原点的原子对体系偶极矩的贡献，然后才能通过有 ...

借楼请教社长一个问题。

我最近在用Drude极化力场做一个东西，对于几个分子需要计算原子极化率。读了Christian Schroder 的文章Phys.Chem.Chem.Phys.,2018, 20, 10992。文中有两个方法，方法1是用文中公式(3)-(6),方法2是用Multiwfn计算 atomic basin volumes然后把分子极化率分解到每个原子，但是作者说方法2不够准确（Fig.1）。因为文中方法1比较难重复，所以我想问下基于Multiwfn还有更好的计算原子极化率的方法吗？

sobereva · 发表于 Post on 2020-4-6 20:25:31

Frank 发表于 2020-4-6 07:29
借楼请教社长一个问题。

我最近在用Drude极化力场做一个东西，对于几个分子需要计算原子极化率。读了C ...

可以试试这个的效果

TDHFjiang · 发表于 Post on 2020-7-18 15:17:36

sobereva 发表于 2020-4-6 20:25
可以试试这个的效果

老师好，有没有基于DFT级别，将极化率分解为原子的贡献

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