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[综合交流] 一般来说什么情况下需要用ab initio trajectories?

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发表于 2019-1-8 18:31:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 算一算 于 2019-1-8 19:06 编辑

最近看了一些模拟单分子或者双分子反应的文献,有的是用classical trajectories,有的用ab initio trajectories,但是我感觉他们做的东西都是一样的啊,是不是这种东西就是说法不一样?那什么情况下应该叫ab initio trajectory?

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发表于 2019-1-8 19:38:31 | 显示全部楼层
classical trajectories是指基于经典力学方程进行传播的轨迹,耗时小,与之相对的是基于量子力学传播的量子动力学方法。
ab initio trajectories是指基于从头算方法计算能量和梯度,耗时大,与之相对的是基于半经验方法计算的轨迹,如力场。
ab initio trajectories基本都是classical trajectories,classical trajectories不一定是ab initio trajectories。

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 楼主| 发表于 2019-1-8 21:33:21 | 显示全部楼层
archer 发表于 2019-1-8 19:38
classical trajectories是指基于经典力学方程进行传播的轨迹,耗时小,与之相对的是基于量子力学传播的量子 ...

谢谢解答,那如果传播过程不是由牛顿方程算的,那叫什么trajectory?有几种类型?

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发表于 2019-1-8 23:52:30 | 显示全部楼层
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发表于 2019-1-9 00:50:08 | 显示全部楼层
classical trajectory是基于经典力学来求解运动方程(Newton, Lagrange, or Hamilton equations);
quasiclassical trajectories相比于classical trajectory是用量子力学的方法确定初始的位置/动量(which are classical trajectories with quantum mechanical selection of initial conditions),后续trajectory propagation还是基于经典力学;
ab initio trajectory(也有人叫direct dynamics),其实只是求解运动方程过程中每步的能量/梯度(受力)是通过ab initio的方式获得的。虽然现在DFT速度够快,但是对于成千上万的trajectories还是承受不起的,用ab initio trajectory的一般都只统计很少的轨迹。

另外,还有一些在求解运动方程时通过一些经验、半经验的方式考虑量子效应,这种一般叫semiclassical trajectory (ring polymer MD, Bohmian dynamics...)

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 楼主| 发表于 2019-1-9 08:18:29 | 显示全部楼层

谢谢详细解答。请问图片里最底下那个量子动力学,这种动力学算出来的trajectory在英文里叫什么trajectory?

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 楼主| 发表于 2019-1-9 08:20:51 | 显示全部楼层
Mikasa 发表于 2019-1-9 00:50
classical trajectory是基于经典力学来求解运动方程(Newton, Lagrange, or Hamilton equations);
quasi ...

谢谢解答,我确实见到有人叫direct trajectories,我还纳闷那是什么鬼呢……
你说用DFT算运动轨迹让人承受不起,不过我最近看的文献都是用CASSCF算的,可能他们实力比较强吧!

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发表于 2019-1-9 09:18:30 | 显示全部楼层
算一算 发表于 2019-1-9 08:20
谢谢解答,我确实见到有人叫direct trajectories,我还纳闷那是什么鬼呢……
你说用DFT算运动轨迹让人承 ...

用CASSCF应该是跑non-adiabatic trajectory,估计还得小基组小活化空间,所能模拟的时间和轨迹数也很有限。
其实现在也有用MS-CASPT2的 https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jctc.7b00559
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发表于 2019-1-9 22:12:22 | 显示全部楼层
算一算 发表于 2019-1-9 08:18
谢谢详细解答。请问图片里最底下那个量子动力学,这种动力学算出来的trajectory在英文里叫什么trajectory ...

Quantum Dynamical Methods
此时原子核就通过波函数来描述了,而不是通过质点来描述了,叫轨迹就不恰当了

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算一算 + 2 谢谢

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 楼主| 发表于 2019-1-15 08:52:56 | 显示全部楼层
sobereva 发表于 2019-1-9 22:12
Quantum Dynamical Methods
此时原子核就通过波函数来描述了,而不是通过质点来描述了,叫轨迹就不恰当 ...

谢谢,还有一个术语时常见到,叫on the fly,这个是什么意思?
这些术语都得在哪儿找定义啊?我找了两本计算化学的教材,都没有对上面说的这些术语下定义……

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 楼主| 发表于 2019-1-15 08:55:03 | 显示全部楼层
Mikasa 发表于 2019-1-9 09:18
用CASSCF应该是跑non-adiabatic trajectory,估计还得小基组小活化空间,所能模拟的时间和轨迹数也很有限 ...

你链接里这幅图太酷炫了!这种图是怎么做出来的啊?Photoshop行么?

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发表于 2019-1-15 11:48:05 | 显示全部楼层
算一算 发表于 2019-1-15 08:52
谢谢,还有一个术语时常见到,叫on the fly,这个是什么意思?
这些术语都得在哪儿找定义啊?我找了两本 ...

算到哪个结构,对哪个结构计算能量及导数。与之相对的是先把势能面拟合出来再跑
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发表于 2019-1-15 11:49:00 | 显示全部楼层
算一算 发表于 2019-1-15 08:55
你链接里这幅图太酷炫了!这种图是怎么做出来的啊?Photoshop行么?

很容易就能ps出来
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sobereva 发表于 2019-1-15 11:48
算到哪个结构,对哪个结构计算能量及导数。与之相对的是先把势能面拟合出来再跑

好的谢谢。还有个疑问:classical trajectories是不是都不加温度,也就是说不把振动转动能量算进去,只描述原子核沿着势能面的谷底运动的样子?

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发表于 2019-1-16 05:12:14 | 显示全部楼层
算一算 发表于 2019-1-16 00:00
好的谢谢。还有个疑问:classical trajectories是不是都不加温度,也就是说不把振动转动能量算进去,只描 ...

显然得有温度,没有温度就没有动能,就没法模拟轨迹了
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