最近读了一篇文献，求助对此图如何画，如何理解

张福荔

       最近看了一篇，重复文中的图，看multiwfn手册，最终还是没有弄明白，所以发帖到群里请求群里各位老师帮忙给看看，不胜感激。我先描述一下图：H2O（1）......H2O（2）这个水的二聚体之间形成氢键，文中计算出水的二聚体的HOMO-4的电子密度积分在键临界点处占40%，H2O（1）......H2O（2）之间形成的氢键（两个水分子都沿Y轴），将H2O（1）放置在Y轴的坐标原点，H2O（2）优化后的氢键距离的位置，首先找到键临界点，然后沿着键临界点建立HOMO,HOMO-1，HOMO-2，HOMO-3，HOMO-4随着从坐标原点到到H2O(2)间的距离的电子密度的变化。也就是HOMO,HOMO-1，HOMO-2，HOMO-3，HOMO-4在形成的氢键中随着从受体到供体间距离的电子密度的变化。我查了multiwfn手册，可以计算出原子或者原子基团的电子密度，但是如何计算HOMO,HOMO-1，HOMO-2，HOMO-3，HOMO-4等轨道对氢键不同位置处的电子密度的贡献。？           我的问题是：如下面两幅图，图2中：1.如何求不同分子轨道在某个点处的电子密度？是不是要扫描氢键键长，然后产生一系列fch文件，然后在multiwfn中，我觉得应该先拓扑分析找到键临界点，然后就不清楚了？
      以防自己表达不清楚，附上图在附件中。

张福荔

sobereva 发表于 2017-9-18 21:27
a就是常规做法
使用Multiwfn作电子密度差图
http://sobereva.com/113

谢谢sobereva老师

sobereva

a就是常规做法
使用Multiwfn作电子密度差图
http://sobereva.com/113

b,c没啥意思，大抵是：
b就是两个单体的片段组合波函数对应的密度（基于片段组合的初猜，只允许做一轮SCF迭代后的密度），减去经过SCF迭代的最终二聚体的密度（即一般方式得到的二聚体的密度）。
c可能就是经过一轮SCF迭代的二聚体密度减去两个单体密度
具体的你可以问作者。

至于LDOS，先把能量刻度范围设置和文献一样，并且确保纵轴对应的坐标变化范围也对应于文献。主功能0直接就能看到各个轨道能量，一看LDOS图的横坐标位置就能判断各个竖条对应什么轨道。

张福荔

sobereva 发表于 2017-9-17 17:57
感觉就是绘制O---H之间的不同MO对电子密度的贡献量而已，文中那个integral莫名其妙，对于一个点来说没法用 ...

sobereva老师，您好，我还有一个纠结的问题，向您请教，望老师空闲时候帮我瞅瞅。如下图，a,b,c是电子结构图，d图是LDOS图，是怎么用multiwfn画图得打的？

a:从两个独立单体到复合物的全电子密度差（Total electronic density difference from the two independent monomers to the complex）

b:应用自洽场（SCF）前后的电子差分图，得到二聚轨道相互作用的电子密度差(SCF迭代对构建良好的二波函数）（Electronic density difference of the orbital interaction in dimerization, obtained as the electron difference before and after the self-consistent field  is applied (SCF iteration on the well-constructed dimeric wavefunction)）

c:两单体到一个二聚波函数的电子密度差图而禁止连续轨道SCF迭代（Electronic density difference from two single monomers to construct a dimeric wavefunction while forbidding consecutive orbital SCF iterations）  

d:沿氢键的LDOS。水平轴：状态的能量，纵轴：沿着Y轴氢键的坐标，而颜色条则表示每个状态的密度。白色的线显示的OBCP位置（LDOS of the H-bond along the bond path. The horizontal axis indicates the energy of the states and the vertical axis represents the coordinates of the y-axis, while the color bar describes the density of each state. The white line shows the position of the OBCP）


老师，我的问题是：1.  a是两个独立的水分子到二聚体水分子的全电子密度差结构    b是二聚体水的电子密度差，是SCF应用前后得到    c.没有SCF迭代，从两个单体到二聚体的密度差分图
                                老师，a,b,c图是怎么得到？
2. d 图为了进一步研究氢键区域电子分布的性质，研究了  H2O.......H2O 之间的LDOS,文献中的HOMO-4，HOMO-3，HOMO-2，HOMO-1，HOMO竖的条形图是很细的长方形，我用multiwfn画的图HOMO-     4，HOMO-3，HOMO-2，HOMO-1竖的条形图是散的，并不整齐，我想可能是我哪里操作的不对？而且怎么可以确定最左边就是HOMO-4？ 老师，附件中的有a,b,c,d图，也有我自己画的d图，    但是我画出来的不是规整的长方形， 还有怎么确定对应的长方形就正好是HOMO-4，HOMO-3，HOMO-2，HOMO-1图，因为我看multiwfn提示输出MO :5-14,我已经设置只输出5条HOMO了，最后还是会显示提示输出MO :5-14。所以我觉得我的操作是不是有问题？那这个图怎么画呢老师？   谢谢老师。

张福荔

sobereva 发表于 2017-9-17 17:57
感觉就是绘制O---H之间的不同MO对电子密度的贡献量而已，文中那个integral莫名其妙，对于一个点来说没法用 ...

谢谢老师.

sobereva

感觉就是绘制O---H之间的不同MO对电子密度的贡献量而已，文中那个integral莫名其妙，对于一个点来说没法用这个词，integral是对某个范围内进行积分来得到的。

在Multiwfn主功能6的选项26中，可以设定轨道占据数，比如你接下来要考察HOMO-4的轨道贡献，那么你就把除了HOMO-4轨道以外的所有轨道的占据数都设成0。然后退回主菜单，用主功能3绘制O---H连线上的电子密度。然后在后处理界面把x,y数据点导出到.txt文件中。

类似地，通过不断修改轨道占据数然后重新绘图，就可以把各个轨道对应的密度的x,y曲线数据都导出来，再都导入进Origin里，一起绘制成曲线图，即可。

图中还标注了总密度的bcp的位置。你就重新启动Multiwfn，用主功能2拓扑分析功能搜索出那个氢键的临界点，通过"-9 Measure distances, angles and dihedral angles between CPs or atoms"功能测量一下BCP与O之间的距离，然后标到origin的图里即可。