第一性原理软件与Multiwfn联用的可行性：关于RDG等基于wfn文件的分析

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 10:59:30

第一性原理软件与Multiwfn联用的可行性：关于RDG、EDD、NBO等基于wfn文件的分析

不取俗名 2016-3-4

众所周知，Multiwfn是一款功能强大的分析、计算软件，然而，由于sob老师时间精力的有限，暂时无法将其应用于支持第一性原理软件如VASP，MS等输出文件的分析，这让包括我在内的很多计算化学小兵们无限苦恼，这个想法也是萌生了很久，近日看到一些论文和sob老师的博文，遂写下这一贴，希望能和老师讨论这个想法的可行性。

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 11:00:09

1. 计算的体系
主要是基于二维表面材料，如石墨烯，上的分子吸附、自组装等。

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 11:00:32

2. 表面体系分析RDG的主流方法
以一篇文章为例
在Phys.Chem.Chem.Phys.,2015, 17, 11182一文中，
作者计算方法：CP2K进行DFT计算，边界性条件采用Gaussian and plane wave method (GPW)方法，基组采用Goedecker–Teter–Hutter (GTH) pseudopotentials were used as well as Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE) generalized gradient exchange–correlationfunctional with the dispersion correction to energy and forcesdue to Grimme’s DFT-D3 method

NCI与EDD对比分析的手段

AB-EDD；CD-NCI

老师这里我就不太了解CP2K的输出文件，是否可以直接计算出wfn
我们从这篇文章可以看出，计算表面-吸附体系的NCI是可行并且有实际作用的。

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 11:01:23

3. 探讨联用的可行方案1：用VASP优化好的坐标去进行波函数计算获得wfn文件

在sob老师的博文：使用Multiwfn图形化研究弱相互作用中讨论过波函数质量与泛函、基组的影响并没有想象中那么敏感，那么在计算wfn中我想请教以下几个问题：

（1）是否用质量过关的泛函/基组就可以生成效果不错的wfn，例如B3LYP/6-31G*?
（2）我们在用VASP计算时采用的是PBE泛函，基组的概念在VASP中似乎变为了不同元素的POTCAR，不知该如何定义，那么单纯的不计任何后果的采用（1）的方法是否不合理，而是应该在周期性的条件，选用尽可能与VASP近似的泛函、基组下计算的wfn更接近我们在VASP中优化得到的结果？

用这样的方法似乎能够帮助我们探讨在表面上的吸附物与吸附物之间的相互作用

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 11:01:43

4. 探讨联用的可行方法2：采用Promolecule密度

同样是在sob老师的博文：使用Multiwfn图形化研究弱相互作用中提到过Promolecule近似对大体系的应用，并以生物大分子为例进行了具体的讨论。
表面-吸附体系要远小于生物大分子（300个原子），那么用Promolecule似乎是可行的一个方法，只是不知道可信度是否偏低？

用这样的方法似乎能够帮助我们探讨表面与吸附物之间的相互作用

由于初学VASP，很多基础概念还不甚清晰，学习高斯虽有一段时间，但也是一知半解，可能有很多荒唐的言论，不成熟甚至错误的见解，还请sob老师多多批评，指教。

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 11:04:04

最后再次重申此贴的初衷，首先非常赞同NCI是分析弱相互作用的一大利器，同时Multiwfn也真的是一款不可多得的好软件，非常不希望由于踏入第一性原理领域就从此与他们绝缘，抱着不甘的心来请教这个问题，同时，也期待Multiwfn能早日兼容第一性原理软件

sobereva · 发表于 Post on 2016-3-4 12:49:02

Multiwfn无法支持第一性原理一般用的平面波基函数，但对于一般用第一性原理程序算的周期性体系，截取成团簇后用高斯来计算，产生波函数文件，就一样可以做那些波函数分析。对于RDG分析，6-31G*足够了。

如果用了promolecular近似，就直接取第一性原理程序优化好的结构就完了。

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 14:10:52

sobereva 发表于 2016-3-4 12:49
Multiwfn无法支持第一性原理一般用的平面波基函数，但对于一般用第一性原理程序算的周期性体系，截取成团簇 ...

谢谢sob老师~还想再请教一个问题，您见多识广，请问您有没有见过有已发表的文章这么做的，这样的做法能被承认吗？

sobereva · 发表于 Post on 2016-3-4 14:21:52

不取俗名发表于 2016-3-4 14:10
谢谢sob老师~还想再请教一个问题，您见多识广，请问您有没有见过有已发表的文章这么做的，这样的做法能被 ...

记不清。肯定是能承认的，原理上合理，没道理不被承认。

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-4 14:31:27

sobereva 发表于 2016-3-4 14:21
记不清。肯定是能承认的，原理上合理，没道理不被承认。

了解了，多谢老师

卡开发发 · 发表于 Post on 2016-3-4 22:47:57

本帖最后由卡开发发于 2016-3-4 23:40 编辑

Phys. Commun., 2009, 180, 157–166，CRITIC code，开源的，能做QTAIM，支持VASP、PWSCF、WIEN2K等主流程序，怎么用还没研究过；CASTEP印象中也能够通过check2xsf转换成cube格式，之后再做；DMol3的grd文件有个开源程序叫AIM-UC，不过只能做出二维切面图，如果懂得C++也可以自行改写代码输出成cube或是别的格式。

不取俗名 · 发表于 Post on 2016-3-7 16:25:06

卡开发发发表于 2016-3-4 22:47
Phys. Commun., 2009, 180, 157–166，CRITIC code，开源的，能做QTAIM，支持VASP、PWSCF、WIEN2K等主流程 ...

谢谢回复

sobereva · 发表于 Post on 2021-2-27 14:58:26

不取俗名发表于 2016-3-4 11:00
2. 表面体系分析RDG的主流方法
以一篇文章为例
在Phys.Chem.Chem.Phys.,2015, 17, 11182一文中，

Multiwfn已经可以完美、特别方便地结合CP2K直接做周期性体系的RDG、AIM分析了，不再需要用簇模型

前者见
使用Multiwfn结合CP2K通过NCI和IGM方法图形化考察固体和表面的弱相互作用
http://sobereva.com/588（http://bbs.keinsci.com/thread-21742-1-1.html）

Multiwfn做周期性体系的AIM分析我会另写一篇

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