使用AICD 2.0绘制磁感应电流图

sobereva

由于有人问，给本文加了一段内容

对于非限制性开壳层（U）形式的计算，IOp手册里没写清楚怎么指定要考虑的轨道。我这里根据我读源代码以及实际测试做出的理解介绍一下。比如计算三重态水分子，原本一共有6个占据的alpha轨道和4个占据的beta轨道，在你设置要考虑的轨道时，记住beta占据轨道的序号是排在alpha占据轨道后面的，而不用管alpha和beta的空轨道。比如，如果你要让原先的那10个占据轨道都被考虑，输入文件末尾就写1-10。如果你只想考虑alpha占据轨道当中后三个、beta占据轨道中第2个，就应该写4-6 8。之所以是8，是因为6+2=8，即原本的alpha占据轨道数目加上要考虑的这个beta的序号。空轨道不用管，比如你把11、12等序号超过原先占据轨道总数的轨道也纳入的话，不会不影响结果。

乐平

感谢 Sob 老师的分享，跑例子可以得到磁感应电流图。

想问一个渲染的问题，我的图看起来比较模糊，不知道应该调整什么渲染参数使得图更清晰一些。

sobereva

乐平 发表于 2022-3-24 21:03
感谢 Sob 老师的分享，跑例子可以得到磁感应电流图。

想问一个渲染的问题，我的图看起来比较模糊，不知 ...

povray里把渲染出的分辨率设高

乐平

sobereva 发表于 2022-3-25 02:21
povray里把渲染出的分辨率设高

我下载的是 POV-Ray 3.7 版，可能 Sob 老师用的是旧版本？

双击  azulene_40000_0.050_1_0_0_Aniso_4.4.RenderMich.pov 之后，POV-Ray 打开是如下的代码

1. #version 3.0
   
2. #version 3.1 ;
   
3. // x-Richtung: rechts-links
   
4. // y-Richtung: oben-unten
   
5. // z-Richtung: vorne-hinten
   
6. 
   
7. 
   
8. #include "colors.inc"
   
9. #include "glass.inc"
   
10. #include "skies.inc"
    
11. 
    
12. camera{
    
13.   location <0, 0, -250>
    
14.   direction < 0, 0, 2 >
    
15.   sky < 0, 1, 0 >
    
16.   up < 0, 1, 0 >
    
17.   right < 1.333, 0, 0 >
    
18.   orthographic
    
19. }
    
20. 
    
21. light_source { < -60, 60, -160 > color rgb < 0.35, 0.35, 0.35 > }
    
22. light_source { < 60, 60, -160 > color rgb < 0.35, 0.35, 0.35 > }
    
23. light_source { < -60, -60, -160 > color rgb < 0.35, 0.35, 0.35 > }
    
24. light_source { < 60, -60, -160 > color rgb < 0.35, 0.35, 0.35 > }
    
25. 
    
26. background { color White }
    
27. 
    
28. #declare Plastic =
    
29.   finish {        
    
30.     ambient 0.2   
    
31.     diffuse 0.7   
    
32.     reflection 0.0
    
33.     brilliance 1.0
    
34.     phong 0.3     
    
35.     phong_size 50
    
36.     specular 0.0  
    
37.   }
    
38. 
    
39. #declare All_Atom_Radius = 0.15;
    
40. #include "azulene_40000_0.050_1_0_0_Aniso_4.4.Molekuel.pov"
    
41. 
    
42. #declare Molekuel=
    
43. union
    
44. { #include "azulene_40000_0.050_1_0_0_Aniso_4.4.Molekuel.inc"
    
45.   scale <1,1,-1>
    
46. }
    
47. #include "azulene_40000_0.050_1_0_0_Aniso_4.4.Isoober.inc"
    
48. //#declare Aufrufzeile = box { <0.1,0.1,0.1>,<0,0,0> }
    
49. //#declare Isooberflaeche = box { <0.1,0.1,0.1>,<0,0,0> }
    
50. //#declare Pfeile = box { <0,0,0>,<-0.1,-0.1,-0.1> }
    
51. //#declare Magnetfeldvektor = box { <0,0,0>,<-0.1,-0.1,-0.1> }
    
52. 
    
53. /*
    
54. object
    
55. { Aufrufzeile
    
56.   scale 2
    
57.   translate <-57,41,0>
    
58. }
    
59. 
    
60. object
    
61. { Legende
    
62.   scale 6
    
63.   translate <-57,-43,0>
    
64. }
    
65. */
    
66. 
    
67. #declare MolUndIso=
    
68. union
    
69. { object { Molekuel }
    
70.   object
    
71.   { Isooberflaeche
    
72.     texture
    
73.     { pigment { color Yellow }
    
74.       finish { Plastic }
    
75.     }
    
76.   }
    
77.   object { Pfeile }
    
78.   rotate <0,0,90>
    
79.   translate < 0,0,0 >
    
80.   scale 6
    
81.   #include "azulene_40000_0.050_1_0_0_Aniso_4.4.Rotate.inc"
    
82. }
    
83. 
    
84. #declare MolUndMag=
    
85. union
    
86. { object
    
87.   { Molekuel
    
88.     scale 4
    
89.   }
    
90.   object
    
91.   { Magnetfeldvektor
    
92.     pigment { color Green }
    
93.     scale 2.5
    
94.     scale <-1,-1,-1>
    
95.   }
    
96.   rotate <0,0,90>
    
97.   #include "azulene_40000_0.050_1_0_0_Aniso_4.4.Rotate.inc"
    
98. }
    
99. 
    
100. object
     
101. { MolUndMag
     
102.   translate < -45,32,0 >
     
103. }
     
104. object
     
105. { MolUndMag
     
106.   rotate < 90,0,0 >
     
107.   translate < -45,0,0 >
     
108. }
     
109. object
     
110. { MolUndMag
     
111.   rotate < 0,90,0 >
     
112.   translate < -45,-32,0 >
     
113. }
     
114. 
     
115. //-------------------------------------//
     
116. object
     
117. { MolUndIso
     
118.   translate < -10,29,0 >
     
119. }
     
120. object
     
121. { MolUndIso
     
122.   rotate < 90,0,0 >
     
123.   translate < -10,0,0 >
     
124. }
     
125. object
     
126. { MolUndIso
     
127.   rotate < 0,90,0 >
     
128.   translate < -10,-29,0 >
     
129. }
     
130. 
     
131. object
     
132. { MolUndIso
     
133.   rotate < 0,180,0 >
     
134.   translate < 35,29,0 >
     
135. }
     
136. object
     
137. { MolUndIso
     
138.   rotate < 90,0,0 >
     
139.   rotate < 0,180,0 >
     
140.   translate < 35,0,0 >
     
141. }
     
142. object
     
143. { MolUndIso
     
144.   rotate < 0,90,0 >
     
145.   rotate < 0,180,0 >
     
146.   translate < 35,-29,0 >
     
147. }

复制代码

搜索后并没有看到 resolution 的选项（我搜的关键词是 Res，为了避免大小写的区别，同时也搜了 res ，均没有找到 Resolution 和 resolution ）

查看了工具栏，发现有 Render ——> Edit Settings/Render，如下图所示



在弹出的对话框的 Section 选项中我选择了 [1024x768, AA0.3]，如下图所示。



然后点击 Render 就可以得到更清晰的图。我也试了 [1024x768, No AA]，导出的图片放大后会略逊于  [1024x768, AA0.3] 的效果。猜测 AA 是 Anti-Aliasing 的意思。





上图（AA 0.3 得到的效果），下图（No AA 得到的效果）

希望能给初次尝试的朋友们一点帮助。

sobereva

乐平 发表于 2022-3-25 11:10
我下载的是 POV-Ray 3.7 版，可能 Sob 老师用的是旧版本？

双击  azulene_40000_0.050_1_0_0_Aniso_4. ...

这里直接就能改
没有预置的分辨率才有必要去Edit Settings里自行添加

乐平

sobereva 发表于 2022-3-25 05:48
这里直接就能改
没有预置的分辨率才有必要去Edit Settings里自行添加

谢谢。
第一次用，不知道这里是分辨率的意思。

其实就是对应的 Edit Settings

乐平

克里斯保 发表于 2019-3-11 07:00
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****

我申请到了目最新版的还 AICD 3.0.4，功能增强了很多，有你关心的调节电流方向箭头长度的功能。功能选项为 --maxarrowlength PARAMETER，
其中 PARAMETER 为箭头长度的最大值，相当于截断值。也就是说，超过这个数值的长度不会显示出来。


我把 AICD 3.0.4 的参数都贴出来。

1. NAME
   
2.        AICD - Anisotropy of the Induced Current Density
   
3. 
   
4. SYNOPSIS
   
5.        AICD [-options] file(s) ...
   
6. 
   
7. DESCRIPTION
   
8.        AICD acts as a front end for the AICD-programs and controls the whole ACID-tool-chain.  It also calls povchem and povray(1) to render the resulting images.  It
   
9.        reads one or more Gaussian log files which contain NMR calculation logs together with the ACID-output.  With the following set of options all functions of  the
   
10.        AICD-programs can be controlled.
    
11. 
    
12. ORBITAL SEPERATED PLOTS
    
13.        For Orbital seperated plots with AICD add:
    
14. 
    
15.        orbitalnrfrom orbitalnrto
    
16.        X1 Y2
    
17.        X2 Y2
    
18. 
    
19.        to the end of your Gaussian input file.
    
20. 
    
21. OPTIONS
    
22.        -a PARAMETER, --atoms PARAMETER
    
23.               Choose three atoms that define the plane on which the viewer looks.
    
24. 
    
25.        --anisotropy
    
26.               Choose full anisotropy as function.
    
27.               
    
28.        --antisymmanisotropy
    
29.               Choose the antisymmetric part of the anisotropy as function.
    
30. 
    
31.        --atomicradius PARAMETER
    
32.               Atomic radius used for the rendering of the molecule.
    
33. 
    
34.        -b PARAMETER, --magneticfield PARAMETER
    
35.               Orientation of the magnetic field. Please provide the carthesian coordinates of the vector as three parameters of this option. The default is (0, 0, 1).
    
36. 
    
37.        --camera PARAMETER
    
38.               Specify camera position. Default: (0, 0, -160)
    
39. 
    
40.        -c, --povraycopy
    
41.               Keep povray files. They will be copied from /tmp to a directory named after the processed file with the extension '.d'.
    
42. 
    
43.        -f, --force
    
44.               Overwrite an existing directory if povray files should be kept (see -c/--povraycopy).
    
45. 
    
46.        -h, --help
    
47.               Display help screen and exit.
    
48. 
    
49.        --icd, --indcurrentdensity
    
50.               Choose the absolute value of the induced current density as function. This function depends on the magnetic field (see option -b).
    
51. 
    
52.        -i PARAMETER, --isofunction PARAMETER
    
53.               Function to be used for calculating the isosurface. Needs one of the following strings as parameter: aniso, iso, symmaniso, antisymmaniso, icd. Default:
    
54.               symmaniso
    
55.               
    
56.        --ini PARAMETER
    
57.               Choose the povray ini file to use.
    
58. 
    
59.        --isotropy
    
60.               Choose isotropy as function.
    
61. 
    
62.        -l PARAMETER, --isolimit PARAMETER, --isovalue PARAMETER
    
63.               Limit of the isosurface (isovalue). The default value is 0.050.
    
64. 
    
65.        --maxarrowlength PARAMETER
    
66.               Ignore arrows above a certain length.
    
67. 
    
68.        --minarrowlength PARAMETER
    
69.               Ignore arrows below a certain length.
    
70. 
    
71.        -m PARAMETER, --view PARAMETER
    
72.               Choose one of four predefined povray templates.
    
73. 
    
74.        --nocube
    
75.               Don't create a .cub-file.
    
76. 
    
77.        -o PARAMETER, --optlimit PARAMETER
    
78.               Optimization limit. The default value is 0.028.
    
79. 
    
80.        -p PARAMETER, --gridpoints PARAMETER
    
81.               Number of gridpoints to be calculated.
    
82. 
    
83.        --povrayinput
    
84.               Generate input files for povray.
    
85.               
    
86.               --resolution PARAMETER
    
87.               Resolution of the generated povray image.
    
88. 
    
89.        --rotate PARAMETER
    
90.               Specify a rotation vector to rotate the povray scene.
    
91. 
    
92.        -r PARAMETER, --povraytemplate PARAMETER
    
93.               File name of a povray template to choose. See directory povray-AICD-templates for examples.
    
94. 
    
95.        --runpovray
    
96.               Generate input files for povray and run povray on them.
    
97. 
    
98.        --scale PARAMETER
    
99.               Scale the image by the given factor.
    
100. 
     
101.        -s, --smoothisosurface
     
102.               Use the a povray mesh-object with smooth_triangles in order to avoid showing edges in the isosurface.
     
103. 
     
104.        --symmanisotropy
     
105.               Choose the symmetric part of the anisotropy as function (ACID method).
     
106. 
     
107.        -t PARAMETER, --bondthickness PARAMETER
     
108.               Ratio of the bond thickness in relation to the atomic radius.
     
109. 
     
110.        -z, --zorientation
     
111.               Read Gaussian Log File without 'Standard Orientation' for use of IOP=(2/15=1) keyword.

复制代码

可以看到，新添加的功能还是挺多的。

乐平

Sob 老师好，请教一下。我在 （AICD 的第一步）运行 Gaussian16 的时候报错：

Error termination via Lnk1e in /public1/apps/gs/g16c01/g16/l1002.exe at Thu Apr 21 10:57:38 2022.

查看 L1002 对应的是 Iteratively solves the CPHF equations; computes various properties (including NMR)

我用的关键词是

1. #p M062X/6-311g(d) nmr=csgt iop(10/93=1)

复制代码

因为是共轭体系，所以选 M06-2X 泛函而没有选 B3LYP 泛函。

计算的体系是含 114 个原子（H, B, C, N, O）的中等大小的分子，所以用相对小一点的 triple-zeta 基组，没有用 def2-TZVP 基组（有点贵）

计算资源是 40 CPU 核，340 GB 内存。

不知道应该如何调整？谢谢！

---

p.s.  此结构在相同的计算水平下 ( M062X/6-311g(d) ) 已经优化成功，且经过频率分析确认没有虚频。
是否可以通过 guess=read 读取 chk 文件，也许 L1002 不会报错（因为频率分析也有 L1002 这一步）？

乐平

乐平 发表于 2022-4-21 05:53
Sob 老师好，请教一下。我在 （AICD 的第一步）运行 Gaussian16 的时候报错：

Error termination via L ...

用 guess=read 可行，计算正常结束了

sobereva

乐平 发表于 2022-4-21 11:13
我申请到了目最新版的还 AICD 3.0.4，功能增强了很多，有你关心的调节电流方向箭头长度的功能。功能选项 ...

-maxarrow在最早的AICD版本里就已经有了，见《使用AICD程序研究电子离域性和磁感应电流密度》（http://sobereva.com/147）

wwwbobobo

sob 老师，请教AICD相关问题：
“AICD有个毛病，就是输出的图像可能是当前分子的对应异构体！大家务必注意检查一下是否是这样，如果是的话，应自行在图像编辑软件里把图像左右翻转一下使之对应于原本的分子。”（http://sobereva.com/147）
（1）判断手性分子的某个环芳香性，那么将图像左右镜像对称，虽然能使得分子结构正确，但是图上的电流方向也会改变，那么会不会导致芳香性分析的结果相反？
（2）假设AICD输出的刚好是对应的异构体，那么它此时的电流方向是依据 原始输入分子计算，还是依据这个异构体计算的？就是不知道这个输出结果哪部分是可信的？

sobereva

wwwbobobo 发表于 2022-6-6 10:20
sob 老师，请教AICD相关问题：
“AICD有个毛病，就是输出的图像可能是当前分子的对应异构体！大家务必注意 ...

如果结构显示成了对应异构体，此时显示的环电流也是对映异构体的

wzy

考察NICS-sigma和NICS-pi时，得到pi轨道的磁屏蔽值，磁屏蔽值是看Isotropic吗？如果一次算多个pi轨道，输出文件中也只看到一个isotropic？怎么看到多个pi轨道的

sobereva

wzy 发表于 2023-6-1 16:36
考察NICS-sigma和NICS-pi时，得到pi轨道的磁屏蔽值，磁屏蔽值是看Isotropic吗？如果一次算多个pi轨道，输出 ...

看你计算什么，如果计算NICS_ZZ显然看的就不是isotropic
同时把多个pi轨道序号写进去不就完了

kimariyb

卢老师，想请教一下，如果是非平面体系的分子，可以使用AICD或GIMIC绘制磁感应电流图嘛。之前都是使用平面体系作为计算的例子，并没有试过非平面体系。但是今天有人给我发了一个非平面体系的分子，不知道该如何处理才好。