关于分子施加电场的问题

a-Student

各位老师，我最近读到过一些给分子施加电场的理论计算的文献，我有一些疑问请教：
1. 大多数理论研究分子施加电场的时候，都是把这个分子单独拿出来一个分子，然后对这个分子进行gaussian施加电场计算，但是在实际情况下，大部分分子是以溶剂形式或者团簇、固相等形式存在，有很多这样分子在一起，那么为什么只对其中一个分子做理论计算分析呢？单个分子就可以反应这个分子实际存在形式的施加电场的情况吗？
2. gaussian定义电场方向的时候，是根据gaussview显示的XYZ轴方向的，那么在实际分子存在形式情况的时候，实验上考察的话，如何把分子的朝向摆成自己要施加电场的方向呢？
有些想不明白，请教各位老师，麻烦了，谢谢

wzkchem5

1. 只是因为算起来容易。除非实验是高真空实验，本来就没有溶液或固体环境，否则把溶液、固相忽略掉会导致电场的强度差好多倍，导致算出来的结果只能反应定性趋势，定量上不可靠
2. 很难。如果是单晶，可以旋转晶体朝向使得分子朝向已知方向；如果是高真空实验，可以让分子自发旋转到能量最低的朝向（但比较难让分子朝向其他方向）；如果是一维材料或二维材料，也可以通过机械力让材料朝向所需的方向。其他情况实验估计很难做

a-Student

wzkchem5 发表于 2023-9-20 23:41
1. 只是因为算起来容易。除非实验是高真空实验，本来就没有溶液或固体环境，否则把溶液、固相忽略掉会导致 ...

谢谢您，再请教下，不好意思老师可能有点较真了，就是既然实验上都很难实现，可是为什么理论计算还要来做施加电场，那这样就不能解决实际应用意义了，比如做电荷转移的研究者，会把电池材料单分子拿出来，施加电场考虑电子空穴注入速率等，只考虑单分子不能反应整个材料呢。再次麻烦您

wzkchem5

a-Student 发表于 2023-9-20 17:47
谢谢您，再请教下，不好意思老师可能有点较真了，就是既然实验上都很难实现，可是为什么理论计算还要来做 ...

因为实验只是目前难实现，不是不能实现，而且将来随着技术发展，可能实现会变容易。
当然，同等条件下，算实验上更容易实现的过程更有意义，但是如果所有人都这么想，那实验不容易实现的领域就会有理论空白，这个理论空白早晚要有人去填。

a-Student

wzkchem5 发表于 2023-9-21 03:40
因为实验只是目前难实现，不是不能实现，而且将来随着技术发展，可能实现会变容易。
当然，同等条件下， ...

老师，再次打扰您，我在考察加电场情况下（沿分子x轴方向），对质子转移的一个影响，搜索过渡态，跑出来的IRC显示如图，TS两边突然出现两个能量降低点，而且这两点结构并没有多大变化，TS和IRC计算级别相同，输出文件已上传，也尝试过重新寻找过渡态，结果还是这样，请问老师是什么原因呢？有什么方法可以处理呢。查了好久没查到解决办法，所以过来再次麻烦您，谢谢老师

wzkchem5

a-Student 发表于 2023-11-22 03:56
老师，再次打扰您，我在考察加电场情况下（沿分子x轴方向），对质子转移的一个影响，搜索过渡态，跑出来 ...

优化过渡态左右那两个局部极小值点的结构，能否得到没有虚频的结构？

a-Student

wzkchem5 发表于 2023-11-22 16:42
优化过渡态左右那两个局部极小值点的结构，能否得到没有虚频的结构？

老师，我把两个点结构优化了，也存在一个虚频，扫描IRC变成了如图所示，那这种情况难道是这个体系的过渡态还是没找对么？请问老师了解这是什么原因么，还有其他办法推荐么，再次麻烦您。谢谢

wzkchem5

a-Student 发表于 2023-11-24 06:43
老师，我把两个点结构优化了，也存在一个虚频，扫描IRC变成了如图所示，那这种情况难道是这个体系的过渡 ...

检查是不是IRC步长太长等原因