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[综合交流] 有哪些基本问题量化和分子动力学目前尚无法计算?

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发表于 2018-5-24 04:11:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
我是超级菜鸟,却很想知道哪些基本问题是目前量化和分子力学等还计算不了的(计算能力,尺寸效应因素除外)?请各位大咖方便时罗列一下哈……

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发表于 2018-5-24 11:11:37 | 显示全部楼层
涉及的因素稍微复杂一点、涉及的尺度多一点的问题都搞不了
诸如用计算化学方法模拟钠球扔水里的全部现象,就已经远远超越了现今计算化学可讨论范畴
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 楼主| 发表于 2018-5-25 23:20:43 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2018-5-24 11:11
涉及的因素稍微复杂一点、涉及的尺度多一点的问题都搞不了
诸如用计算化学方法模拟钠球扔水里的全部现象, ...

谢谢老师!
请教:
我们常常遇到的溶胶体系、固态相变(非晶固态相变)、多层非化学计量无机物结构、复杂一点的电化学过程好像都不太好算,对吗?
假如我想对比一下两种同质三层非化学计量氧化物结构的能量高低:M1-xO/M2-yO/M3-zO、M1-xO/M3-zO/M2-yO (M-某金属、O-氧),现在有方法可以简化计算吗?假如后一种的中间层发生相变,能否简化计算?
请老师方便时指点一二,谢谢!

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秦都王城守卫教头

发表于 2018-6-6 15:06:36 | 显示全部楼层
lomochon 发表于 2018-5-25 23:20
谢谢老师!
请教:
我们常常遇到的溶胶体系、固态相变(非晶固态相变)、多层非化学计量无机物结构、复 ...

界面问题一直是属于高难度问题
用心去观察这纷纷扰扰的红尘

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 楼主| 发表于 2018-6-9 09:46:42 | 显示全部楼层
alonewolfyang 发表于 2018-6-6 15:06
界面问题一直是属于高难度问题

谢谢!
想请群里的专家们有空时多列出一些当前的难题及可能突破的方向,以便鼓励更多的人去攻克并突破它!

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发表于 2018-6-10 03:10:26 | 显示全部楼层
其实很多问题之所以计算化学目前搞不定,纯粹是因为计算机运算能力的事,得等着计算机运算能力逐渐提高,使得计算化学能够处理更大更复杂体系。最近Grimme一篇文章预言25年后DFT能算到好几千原子体系(目前最多到几百),到时候能解决的问题必然比现在多得多。现在能算的体系尺寸太有限,把模型简化到能算的尺度偏离实际情况太远(或者虽然可以用便宜的方法但误差又太大或者普适性太差),而直接用比较理想的模型又算不动。
当然,理论方法学的进展也会推动计算化学能更好更快地处理更复杂的问题。

其实列出难题、推动大家去攻克,我倒认为意义比较有限,因为现在搞计算化学研究的人实在太多了,稍微有点需要解决的问题,大家都一窝蜂去搞。而目前还没解决的老大难问题,大多也都是从理论角度上没什么好法子能解决的问题。
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发表于 2019-4-29 15:42:29 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2018-6-10 03:10
其实很多问题之所以计算化学目前搞不定,纯粹是因为计算机运算能力的事,得等着计算机运算能力逐渐提高,使 ...

密度较大(0.8-1.5g/cm3)的氖气在450-700nm(1.7-2.7eV)波段的吸收峰(这些吸收峰的位置是已知的)可以通过计算化学模拟得到么?如果可以的话是通过一定数量的氖原子进行分子动力学模拟还是要考虑周期性边界条件得到的模型进行计算?

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发表于 2019-4-30 04:18:16 | 显示全部楼层
huangyoyo 发表于 2019-4-29 15:42
密度较大(0.8-1.5g/cm3)的氖气在450-700nm(1.7-2.7eV)波段的吸收峰(这些吸收峰的位置是已知的)可以 ...

考虑周期边界条件的情况下跑MD,每隔一定时间算一次光谱,取时间平均,也许可以,但由于还没看过类似的计算文章,这种体系又特殊,我不敢下定论
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发表于 2019-4-30 08:16:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 huangyoyo 于 2019-5-5 14:36 编辑
sobereva 发表于 2019-4-30 04:18
考虑周期边界条件的情况下跑MD,每隔一定时间算一次光谱,取时间平均,也许可以,但由于还没看过类似的计 ...

找了好久好久都找不到类似的文章。这种体系的话用什么软件比较好呢?目前只知道castep跟VASP。另外450nm-700nm波段的吸收应该是某两个激发态之间的吸收,这里是不是要涉及激发态优化以及激发态之间跃迁偶极矩的计算?

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发表于 2019-4-30 10:24:19 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2018-6-10 03:10
其实很多问题之所以计算化学目前搞不定,纯粹是因为计算机运算能力的事,得等着计算机运算能力逐渐提高,使 ...

还是有些意义的,给我们这些新人一个努力的方向

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发表于 2019-5-1 06:17:53 | 显示全部楼层
huangyoyo 发表于 2019-4-30 08:16
找了好久好久都找不到类似的文章。这种体系的话用什么软件比较好呢?目前只知道castep跟VSPA。另外450 ...

是VASP不是VSPA。这个问题也未必非得用第一性原理程序,轨迹跑出来,用Gaussian、ORCA等主流量化程序也都可以算,毕竟盒子之间的耦合不算很强烈。

可以优化激发态,用激发态极小点结构计算激发态之间的跃迁偶极矩(Gaussian+Multiwfn可以给出)
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本帖最后由 huangyoyo 于 2019-5-5 15:00 编辑
sobereva 发表于 2019-5-1 06:17
是VASP不是VSPA。这个问题也未必非得用第一性原理程序,轨迹跑出来,用Gaussian、ORCA等主流量化程序也都 ...

如果想用ORCA来算的话,如何判定盒子中的粒子数能够表征实际情况?可否通过第一激发态稳定后对应的粒子数大小来确定计算所用的粒子数。
用CAM-B3LYP aug-cc-PVTZ RIJCOSX autoaux这个水平来算的话,用20个粒子计算200个激发态,Tprint设为10^-5就需要好几十兆,原子数跟激发态数一增加内存就不够用了,比如90个原子仅计算200个激发态就需要500多兆内存。这个时候是不是可以降低基组和泛函的要求??

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发表于 2019-5-6 08:17:34 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2019-5-1 06:17
是VASP不是VSPA。这个问题也未必非得用第一性原理程序,轨迹跑出来,用Gaussian、ORCA等主流量化程序也都 ...

另外我还想请问一下,对于这种通过分子动力学跑出来的结构是不是不能进行激发态优化的?无法在原有的温度压强条件下进行激发态优化。

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发表于 2019-5-6 09:07:38 | 显示全部楼层
huangyoyo 发表于 2019-5-6 08:17
另外我还想请问一下,对于这种通过分子动力学跑出来的结构是不是不能进行激发态优化的?无法在原有的温度 ...

不能优化
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发表于 2019-5-6 09:08:44 | 显示全部楼层
huangyoyo 发表于 2019-5-5 14:50
如果想用ORCA来算的话,如何判定盒子中的粒子数能够表征实际情况?可否通过第一激发态稳定后对应的粒子数 ...

500多兆也没多少嘛

粒子数问题,可以尝试做个结果随数目增加的收敛性测试
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