如何使用ReaxFF计算键解离能或反应过程体系能量变化情况？

liuheng268

最近尝试进行了反应力场优化，在验证优化后反应力场的性能时遇到上述问题。文献中有人通过ReaxFF计算反应过程键解离能或反应过程体系能量变化，然后与DFT计算结果或实验结果对比。请教大家怎样实现上述计算？
感谢！

QH-W

wzkchem5 发表于 2021-12-3 19:49
只有当验证非反应性力场的时候，才不需要用键解离能。网上有的人会泛泛地说，验证力场只需要平衡结构、二 ...

老师您好，我现在就准备用键解离能验证反应力场，目前使用DFT优化构型在ReaxFF下计算，优化级别b3lyp/6-31g(d), 单点能计算是m062x/def2tzvp, 我想问一下在ReaxFF下计算时还需要进行能量最小化吗

xinxinup

TinnKuka 发表于 2022-2-20 05:55
老师您好，我现在正在用Reaxff计算DFT优化的结构的解离能，与DFT计算的解离能作比较。请问我对Reaxff计算 ...

是的，是这个流程

TinnKuka

wzkchem5 发表于 2022-2-21 23:41
对，一般要么用体系总能量，要么用体系能量减去解离产物的能量之和，要么用体系能量减去平衡位置处的体系 ...

所以只能称它是relative energy。原来如此！多谢老师耐心解答我的疑问，非常感谢！:)

wzkchem5

TinnKuka 发表于 2022-2-21 14:58
原来如此，所以原始文献中的energy以及这篇文献（https://doi.org/10.1021/jp709896w）中的relative ener ...

对，一般要么用体系总能量，要么用体系能量减去解离产物的能量之和，要么用体系能量减去平衡位置处的体系能量。
bond dissociation energy是解离产物的能量之和减去平衡位置处的体系能量（这里暂不考虑ZPE等因素），所以解离曲线上只有一个点对应的是bond dissociation energy，也就是平衡位置处，其他点处的能量都不是bond dissociation energy。而且即便是平衡位置处的能量，也不一定直接等于bond dissociation energy，而是取决于作图的时候有没有减别的能量、减的是哪个能量，可能需要一定的换算才能得到bond dissociation energy。

TinnKuka

wzkchem5 发表于 2022-2-21 19:58
你可以看到文献里图的纵坐标是energy，不是bond dissociation energy。所以虽然图的名字里面有bond disso ...

原来如此，所以原始文献中的energy以及这篇文献（https://doi.org/10.1021/jp709896w）中的relative energy都不是bond dissociation energy吗？如果不是的话，只是体系总能量对bond distance作图吗？谢谢老师！

wzkchem5

TinnKuka 发表于 2022-2-21 11:16
谢谢老师，但我还是不太明白。bond dissociation曲线不是bond dissociation energy吗？（见https://doi.o ...

你可以看到文献里图的纵坐标是energy，不是bond dissociation energy。所以虽然图的名字里面有bond dissociation的字样，但是纵坐标的名字里没有bond dissociation。

TinnKuka

wzkchem5 发表于 2022-2-21 17:04
bond dissociation曲线是能量对键长作图，不是BDE对键长作图。这和你关心的BDE是两个概念。

谢谢老师，但我还是不太明白。bond dissociation曲线不是bond dissociation energy吗？（见https://doi.org/10.1021/jp004368u）还是说我们所说的BDE=E(B)+E(C)-E(A)不是bond dissociation energy？谢谢老师耐心解答。

wzkchem5

TinnKuka 发表于 2022-2-21 09:43
谢谢老师，那请问在reaxff力场原始文献里bond dissociation曲线是通过改变键长来计算能量得到的吗？

bond dissociation曲线是能量对键长作图，不是BDE对键长作图。这和你关心的BDE是两个概念。

TinnKuka

wzkchem5 发表于 2022-2-20 08:01
BDE只对平衡结构有定义，如果改变了键长，不是平衡结构了，就不存在BDE的概念了。所以不存在“BDE v.s di ...

谢谢老师，那请问在reaxff力场原始文献里bond dissociation曲线是通过改变键长来计算能量得到的吗？

wzkchem5

TinnKuka 发表于 2022-2-19 22:55
老师您好，我现在正在用Reaxff计算DFT优化的结构的解离能，与DFT计算的解离能作比较。请问我对Reaxff计算 ...

BDE只对平衡结构有定义，如果改变了键长，不是平衡结构了，就不存在BDE的概念了。所以不存在“BDE v.s distance曲线”这个东西

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TinnKuka 发表于 2022-2-20 05:55
老师您好，我现在正在用Reaxff计算DFT优化的结构的解离能，与DFT计算的解离能作比较。请问我对Reaxff计算 ...

对的。就是分别用DFT和Reaxff扫两个势能曲线，比较下

TinnKuka

wzkchem5 发表于 2021-12-4 21:05
（1）和DFT算键解离能一样的，做结构优化（等价于在0K下弛豫），然后读取优化收敛后的体系能量就行了。如 ...

老师您好，我现在正在用Reaxff计算DFT优化的结构的解离能，与DFT计算的解离能作比较。请问我对Reaxff计算解离能的步骤的理解正确吗？
1. 将DFT优化的结构A在Reaxff力场下300K run 0 得到势能；
2. 同理，将两个片段结构B、C在Reaxff力场下300K run 0 得到势能；
3. 键解离能BDE=pe(B)+pe(C)-pe(A)
为了得到BDE v.s distance曲线，改变A中键长，重复1步骤，得到不同键长下A的势能，再按3计算得到对应键解离能。
期待您的回复，谢谢！:)

TinnKuka

xinxinup 发表于 2021-12-15 21:57
和DFT计算离解能的过程是一样的，把DFT计算的构型拿过来，跑ReaxFF-MD。
如果加上初始速度，run 0就可以 ...

老师您好，我现在正在用Reaxff计算DFT优化的结构的解离能，与DFT计算的解离能作比较。看了您上面Reaxff计算解离能的步骤，请问我的理解对吗？
1. 将DFT优化的结构A在Reaxff力场下300K run 0 得到势能；
2. 同理，将两个片段结构B、C在Reaxff力场下300K run 0 得到势能；
3. 键解离能BDE=pe(B)+pe(C)-pe(A)
为了得到BDE v.s distance曲线，改变A中键长，重复1步骤，得到不同键长下A的势能，再按3计算得到对应键解离能。
期待您的回复，谢谢！:)

xinxinup

huisang 发表于 2021-12-2 18:33
老师您好，想请教您一下，使用ReaxFF如何能计算键解离能呢，run=0时的势能不应该是体系的整体势能吗？如 ...

和DFT计算离解能的过程是一样的，把DFT计算的构型拿过来，跑ReaxFF-MD。
如果加上初始速度，run 0就可以得到势能和动能。