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[Gaussian/gview] 请教一下平面结构石墨烯怎么优化

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100多个原子的平面结构,一优化就弯曲变形,请指教。

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发表于 Post on 2022-5-31 00:51:04 | 只看该作者 Only view this author
把完整的输入输出文件贴上来
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
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发表于 Post on 2022-5-31 07:08:16 | 只看该作者 Only view this author
18碳环(cyclo[18]carbon)与石墨烯的相互作用:基于簇模型的研究一例
http://sobereva.com/615http://bbs.keinsci.com/thread-25306-1-1.html
参考里面的例子,gjf文件都给了
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-5-31 13:49:48 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-5-31 07:08
18碳环(cyclo[18]carbon)与石墨烯的相互作用:基于簇模型的研究一例
http://sobereva.com/615(http://b ...

好的,感谢社长回复。

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发表于 Post on 2022-5-31 14:51:37 | 只看该作者 Only view this author
无衬底的石墨烯确实就不是平的,想要平的可以加对称性约束吧

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发表于 Post on 2022-5-31 15:17:35 | 只看该作者 Only view this author
biogon 发表于 2022-5-31 07:51
无衬底的石墨烯确实就不是平的,想要平的可以加对称性约束吧

平衡结构确实是平的吧,只不过(1)优化完全收敛很困难,(2)有限温度下会偏离平衡结构
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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发表于 Post on 2022-6-1 10:47:45 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-5-31 15:17
平衡结构确实是平的吧,只不过(1)优化完全收敛很困难,(2)有限温度下会偏离平衡结构

MW定理在二维零温下是没问题的,所以零温下小尺寸的片段是平的,但是实际上片段尺寸大了以后也会倾向于不平,不知道为什么

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发表于 Post on 2022-6-1 15:22:37 | 只看该作者 Only view this author
biogon 发表于 2022-6-1 03:47
MW定理在二维零温下是没问题的,所以零温下小尺寸的片段是平的,但是实际上片段尺寸大了以后也会倾向于不 ...

尺寸大了不平是实验的结论还是计算的结论?
如果是实验的结论,是不是只是因为实验温度降不到0K?或者因为零点振动?
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2022-6-2 18:29:15 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-6-1 15:22
尺寸大了不平是实验的结论还是计算的结论?
如果是实验的结论,是不是只是因为实验温度降不到0K?或者因 ...

看不少计算文章得出来的结论,我也算过数百个原子的石墨烯晶胞确实也会出现这种情况

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发表于 Post on 2022-6-2 18:46:07 | 只看该作者 Only view this author
sob老师边界加氢了,可能跟这个有关

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发表于 Post on 2022-6-2 19:24:19 | 只看该作者 Only view this author
biogon 发表于 2022-6-2 11:29
看不少计算文章得出来的结论,我也算过数百个原子的石墨烯晶胞确实也会出现这种情况

如果是周期体系的话,还有一个因素就是晶胞常数可能很难完全收敛,如果初始晶胞比实际晶胞小一点,而且收敛限不是很严的话,也可能导致石墨烯不是平面的
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2022-6-2 20:02:03 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-6-1 15:22
尺寸大了不平是实验的结论还是计算的结论?
如果是实验的结论,是不是只是因为实验温度降不到0K?或者因 ...

听说好像是统计物理上Mermin-Wagner定理证明,任何具有连续对称性的二维热力学系统,在非零温下,其连续对称性不可能发生自发破缺,在此基础上二维真空下无限延展的石墨烯不可能是严格平面的。只是听说,我不懂这个

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发表于 Post on 2022-6-2 20:42:10 | 只看该作者 Only view this author
snljty2 发表于 2022-6-2 13:02
听说好像是统计物理上Mermin-Wagner定理证明,任何具有连续对称性的二维热力学系统,在非零温下,其连续 ...

“其连续对称性不可能发生自发破缺”,应该证明的是非零温下石墨烯的平均结构肯定是严格平面的吧?
非零温下的瞬时结构肯定是非平面的,不需要这个定理也能证明;零温下是不是平面的靠这个定理没法证明,因为这个定理说的是非零温情形
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发表于 Post on 2022-6-2 22:32:40 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-6-2 20:42
“其连续对称性不可能发生自发破缺”,应该证明的是非零温下石墨烯的平均结构肯定是严格平面的吧?
非零 ...

据说这里的“连续对称性”指的是把体系平移任意距离,比如半个单胞的长度,体系依然完全不变,这跟石墨烯不一样。另外据说实验上测到的没有基底的真空的石墨烯也不是平面的,而是在偏离平面的方向有几个纳米级别的波动。我是看 为什么说石墨烯在发现前被认为是不可能存在的? 这里说的。

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发表于 Post on 2022-6-3 00:41:35 | 只看该作者 Only view this author
snljty2 发表于 2022-6-2 15:32
据说这里的“连续对称性”指的是把体系平移任意距离,比如半个单胞的长度,体系依然完全不变,这跟石墨烯 ...

嗯,我同意在非零温下石墨烯不是平面的。但是我还是觉得(1)不用Mermin-Wagner定理也能证明这个结论,因为非零温下任意微观态都有可能被遍历到,而平面石墨烯对应的微观态数无限小于非平面石墨烯对应的微观态数,所以纯从熵的角度讲,石墨烯也会偏离平面;(2)如果只用Mermin-Wagner定理是无法证明这个结论的,因为Mermin-Wagner定理只是说非零温下石墨烯不可能是二维周期性结构,没说不可能是二维结构,所以石墨烯有可能纯粹以键长变得不等长、或键角偏离120度的方式来破坏周期性,并不是非得偏离平面性才能符合Mermin-Wagner定理。
此外不管怎么讲,这个定理都没有解决零温下石墨烯是否是平面的问题。实验只能在非零温下做,但是计算默认是在零温下算的,所以仅由Mermin-Wagner定理和实验观测结果,并不能说(零温下的)计算也应该得到非平面的结果。
Zikuan Wang
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