求助：金属氧化物晶体周期性体系的波函数可以用Multiwfn分析吗？

successjiang · 发表于 Post on 2020-6-30 00:33:52

我是一个计算化学的初学者，我看过了Multiwfn的手册和介绍网文，知道这个波函数分析程序目前只支持高斯基组的分子体系的波函数分析，不支持VASP这种程序的波函数文件。那么对于无机晶体，比如过渡金属以及过渡金属氧化物周期性体系的波函数有没有什么应用Mutiwfn的替代办法？或者有没有什么专门用于分析VASP这种程序计算的周期性体系的波函数的分析软件推荐呢？谢谢大家。

sobereva · 发表于 Post on 2020-6-30 00:36:41

Multiwfn绝对不是只支持分子体系的波函数分析。不仅可以研究原子团簇，而且对于周期性体系，很多情况下完全可以以簇模型处理，比如
使用量子化学程序基于簇模型计算金属表面吸附问题
http://sobereva.com/540（http://bbs.keinsci.com/thread-16532-1-1.html）
此文计算完了之后用Multiwfn做了RDG弱相互作用图形化分析。

再比如Multiwfn原文里对于尿素晶体中的弱相互作用做了分析。

即便是过渡金属氧化物，很多情况下也同样可以用簇模型。诸如大量文章使用Multiwfn研究染料敏化太阳能电池的电子激发问题，都是Gaussian计算“染料+一部分TiO2团簇”的模型，然后结合Multiwfn做分析。

对于周期性体系来说，只有考察的方法不是Multiwfn支持的，以及当前研究的对象、特征完全无法靠簇模型表现（比如研究能带之类），才必须考虑别的程序分析。至于其它分析程序有什么能用，完全要看你具体想分析什么。第一性原理领域没有Multiwfn功能这么全面完整的波函数分析程序。

pyscf · 发表于 Post on 2020-6-30 02:22:04

multiwfn并不能原生支持周期性的波函数分析

周期性可以看看ELF，QTAIM，periodic NBO, Crystal orbital Hamiltonian population (COHP), maximally localized Wannier functions (MLWF)等都有专门的程序分析

successjiang · 发表于 Post on 2020-6-30 10:43:41

sobereva 发表于 2020-6-30 00:36
Multiwfn绝对不是只支持分子体系的波函数分析。不仅可以研究原子团簇，而且对于周期性体系，很多情况下完全 ...

老师您好，感谢您的回复。我是想考察过渡金属氧化物晶体表面不同氧原子的氧化还原活性，之前看您写过一些诸如简缩福井函数（CFF），简缩双描述符（CDD）等考察分子表面活性位点预测和验证的文章很感兴趣，我想对于过渡金属氧化物表面是否也是可以适用的呢？所以我想从这个角度切入关联不同氧原子和催化反应活性，但是之前对于晶体表面的研究包括反应势垒，过渡态的计算等等都是基于第一性原理程序VASP做的，所以我比较苦恼的是这样平面波基组的波函数无法使用CFF,CDD这样的描述符来考察吧。我想知道如果使用第一性原理程序的计算可不可以有其他方法做到这一点？以及未来Mutiwfn会考虑兼容平面波基组的波函数分析么？谢谢。

successjiang · 发表于 Post on 2020-6-30 10:49:58

pyscf 发表于 2020-6-30 02:22
multiwfn并不能原生支持周期性的波函数分析

周期性可以看看ELF，QTAIM，periodic NBO, Crystal orbital ...

您好，非常感谢您的回复。您可以推荐一些学习的资源么？像ELF,COHP我都知道也会用他们计算分析，像NBO和QTAIM,MLWF不甚了解。非常感谢。

sobereva · 发表于 Post on 2020-6-30 21:34:56

successjiang 发表于 2020-6-30 10:49
您好，非常感谢您的回复。您可以推荐一些学习的资源么？像ELF,COHP我都知道也会用他们计算分析，像NBO和Q ...

AIM学习资料和重要文献合集 http://bbs.keinsci.com/thread-362-1-1.html
NBO分析资料汇总 http://bbs.keinsci.com/thread-102-1-1.html
MLWF本质上和轨道定域化是一码事
Multiwfn的轨道定域化功能的使用以及与NBO、AdNDP分析的对比
http://sobereva.com/380（http://bbs.keinsci.com/thread-6053-1-1.html）

sobereva · 发表于 Post on 2020-6-30 21:37:59

successjiang 发表于 2020-6-30 10:43
老师您好，感谢您的回复。我是想考察过渡金属氧化物晶体表面不同氧原子的氧化还原活性，之前看您写过一些 ...

支持平面波是以后我另行开发的其它程序的事
也有人把类似于福井函数的概念用到周期性体系，但开源的程序我不清楚

平均局部离子化能（ALIE）已经有人用到了周期性体系，例如Adv. Theory Simul. 2018, 1800149。
ALIE相关知识看
静电势与平均局部离子化能综述合集 http://bbs.keinsci.com/thread-219-1-1.html
以后我若开发基于平面波的波函数分析程序也会支持此方法，至少会支持QE程序

successjiang · 发表于 Post on 2020-7-1 00:13:31

sobereva 发表于 2020-6-30 21:37
支持平面波是以后我另行开发的其它程序的事
也有人把类似于福井函数的概念用到周期性体系，但开源的程序 ...

非常感谢老师的指点，让我受益匪浅。

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