关于使用 Gaussian 引入 PBC 计算周期性体系后可视化前线轨道的疑问

BluesCas · 发表于 Post on 2018-4-30 20:52:59

本帖最后由 BluesCas 于 2018-4-30 23:07 编辑

各位前辈好！
最近由于研究需要刚刚入门量化计算，在做小分子光催化剂结构设计相关课题中用 g09 计算 + multiwfn 辅助分析顺利取得结果，首先感谢 sobereva 老师分享的大量的基础性文章和开发的极其强大的 multiwfn 程序！

同时在另一方面完全共价连接的有机周期性体系设计中因为发现与激发态相关的光活性，意图采用类似光活性有机小分子的处理方式，通过 g09 在 PBC 下进行 opt + freq 计算，然后可视化 HOMO 及 LUMO 轨道分布以获得体系中电荷转移的特征。
所以在此请教一下各位前辈：
1. 对共价连接的周期性有机结构（三维高分子），PBC 下的结构优化可以顺利进行，是否也有可能采用优化后的结构进一步进行 frequency 计算？
2. 如果可以进行频率计算，周期性体系是否可以用 multiwfn 进行前线轨道的可视化分析？或者是否有其他途径进行周期性体系的轨道可视化？目前初步探索了 VASP，可能由于涉及较浅的缘故，在 VASP 中还没找到这类方法。

sobereva · 发表于 Post on 2021-3-24 12:59:56

wyr 发表于 2021-3-24 11:35
您好，我也是像计算周期性结构的原子电荷用于LAMMPS，请问您现在找到计算的方法了吗？

如果你是要计算固体表面的原子电荷通过力场模拟界面上的作用，用CP2K算REPEAT电荷，此文有例子
使用Multiwfn非常便利地创建CP2K程序的输入文件
http://sobereva.com/587（http://bbs.keinsci.com/thread-21668-1-1.html）

如果模拟固体内部的，可以用Multiwfn基于CP2K的波函数算CM5电荷，需要的文件和此文说的相同
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）

wyr · 发表于 Post on 2021-3-24 11:35:32

活性炭发表于 2020-11-7 11:28
多谢您耐心解答。我是想算周期性结构的原子电荷用于分子动力学模拟，请问VASP或者Quantum Espresso可以得 ...

您好，我也是像计算周期性结构的原子电荷用于LAMMPS，请问您现在找到计算的方法了吗？

sobereva · 发表于 Post on 2020-11-8 19:05:35

活性炭发表于 2020-11-6 15:57
请问Gaussian计算周期性的输入文件怎么写？

公社论坛首页google框搜索，我在答疑的时候肯定之前给过Gaussian做PBC计算的具体例子

活性炭 · 发表于 Post on 2020-11-8 15:04:15

zjxitcc 发表于 2020-11-7 13:12
据我有限的知识，MD模拟常用的电荷种类是RESP, MK, CHELPG电荷这几种。但是这几种电荷一般是不被周期性软 ...

学习了，谢谢您提供的计算思路。

zjxitcc · 发表于 Post on 2020-11-7 13:12:05

活性炭发表于 2020-11-7 11:28
多谢您耐心解答。我是想算周期性结构的原子电荷用于分子动力学模拟，请问VASP或者Quantum Espresso可以得 ...

据我有限的知识，MD模拟常用的电荷种类是RESP, MK, CHELPG电荷这几种。但是这几种电荷一般是不被周期性软件所支持的。所以若你要想要这三种电荷，只能从晶体结构中（合理地）抠出大团簇，不考虑周期性，用高斯或Multiwfn等其他软件算电荷。

活性炭 · 发表于 Post on 2020-11-7 11:28:32

zjxitcc 发表于 2020-11-7 09:45
不是“转换”成周期性。晶体结构下载下来cif文件的时候就带了晶胞参数，不是自己添加的晶胞参数。在cif文 ...

多谢您耐心解答。我是想算周期性结构的原子电荷用于分子动力学模拟，请问VASP或者Quantum Espresso可以得到吗？

zjxitcc · 发表于 Post on 2020-11-7 09:45:32

活性炭发表于 2020-11-7 09:29
如何转换成周期性？方便发一个模板吗？我参考一下。

不是“转换”成周期性。晶体结构下载下来cif文件的时候就带了晶胞参数，不是自己添加的晶胞参数。在cif文件上做合适的、必要的修改，然后才能做计算。但是正如论坛上很多劝退高斯PBC的帖子一样，这里也强烈建议你放弃高斯PBC计算，很鸡肋，除了一维体系有点用处，三维根本算不动什么有用的体系。

非要坚持用高斯基的话，考虑用Crystal软件；不是/非要用高斯基/、不懂/高斯基什么意思/的话，用Quantum Espresso或VASP软件。千万别因为贪图方便/不想学新软件，而在这种事情上白浪费很多时间。

活性炭 · 发表于 Post on 2020-11-7 09:29:32

本帖最后由活性炭于 2020-11-7 09:32 编辑

biogon 发表于 2020-11-6 19:06
和正常的基本无异，坐标换成周期性的即可

如何转换成周期性？方便发一个模板吗？我参考一下。

biogon · 发表于 Post on 2020-11-6 19:06:18

活性炭发表于 2020-11-6 15:57
请问Gaussian计算周期性的输入文件怎么写？

和正常的基本无异，坐标换成周期性的即可

活性炭 · 发表于 Post on 2020-11-6 15:57:08

请问Gaussian计算周期性的输入文件怎么写？

BluesCas · 发表于 Post on 2018-4-30 22:19:17

sobereva 发表于 2018-5-1 00:16
原则上支持freq。但由于程序的bug，freq任务往往会失败，别有期待

PBC会产生fch文件，可以用Multiwfn打 ...

谢谢老师的回复！

sobereva · 发表于 Post on 2018-4-30 22:16:10

原则上支持freq。但由于程序的bug，freq任务往往会失败，别有期待

PBC会产生fch文件，可以用Multiwfn打开并看轨道，这对应的相当于是gamma点的情况

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