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楼主 Author: sobereva
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[综合交流] 简单量子化学问题答疑专帖

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-16 23:38:57 | 只看该作者 Only view this author
ABQTrap 发表于 2023-10-16 21:02
sobereva老师,能否较为详细地介绍一下ANO(Atomic Natural Orbital)基组?之前看了您写的《谈谈量子化学 ...

ANO系列基组在北京科音基础量子化学培训班(http://www.keinsci.com/workshop/KBQC_content.html)里有专门介绍。此类基组特点是广义收缩,只有量子化学程序的电子积分代码专门对广义收缩做了考虑时,ANO基组才能算得比较有效率,而大多数流行的,像Gaussian以及ORCA 5.0之前,都没有特意考虑广义收缩的情况,导致实际计算时的原高斯函数数目非常多,ANO算一个原子的耗时就能顶得上算一个小分子的,所以没什么用处。ANO系列基组是MOLCAS那批人搞的,而且MOLCAS的积分代码专门考虑了广义收缩的情况,所以用MOLCAS的人普遍用ANO,都可以说是默认用的基组。但用ANO绝对不是做CASPT2的必要选择,比如Dunning系列基组也完全适用。ANO跟入侵态没关系,那是理论方法层面的事。如果你不是用的MOLCAS,就没必要太关注ANO基组。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-16 23:39:39 | 只看该作者 Only view this author
498746012 发表于 2023-10-16 19:16
老师您好,我从金属内嵌富勒烯的计算文章中把各个团簇转动异构体的结构用givew打开,感觉金属团簇周围有个 ...

可参考
在VMD中计算RMSD衡量两个结构间的差异以及叠合两个结构
http://sobereva.com/290http://bbs.keinsci.com/thread-1080-1-1.html
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发表于 Post on 2023-10-17 09:05:40 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-10-16 23:35
对,可以用VMD等软件做结构的align

谢谢老师

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发表于 Post on 2023-10-17 09:05:57 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-10-16 23:39
可参考
在VMD中计算RMSD衡量两个结构间的差异以及叠合两个结构
http://sobereva.com/290(http://bbs.k ...

谢谢sob老师

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发表于 Post on 2023-10-20 15:59:24 | 只看该作者 Only view this author
老师您好,我在使用ORCA 5.0.3进行系间穿越速率计算,总是有如下报错“Error (ORCA_ESD): The K*K value is too large (>30)!”,请问这是为什么呢,我可以在哪些方面进行调整呢(输入输出文件附图)

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发表于 Post on 2023-10-20 23:29:07 | 只看该作者 Only view this author
cokie 发表于 2023-10-20 08:59
老师您好,我在使用ORCA 5.0.3进行系间穿越速率计算,总是有如下报错“Error (ORCA_ESD): The K*K value is ...

说明体系的基态、激发态结构差别太大,谐振近似可能失效。可以改用VG、AHAS等方法计算,正常情况下这些方法的精度稍低,但是基态、激发态结构差别太大的情况下往往比默认的AH方法可靠。

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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
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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发表于 Post on 2023-10-21 10:35:06 | 只看该作者 Only view this author
各位老师好!向您们请教一下量子化学程序计算活化能的精度问题和方法选择问题。

我希望计算常温下小于10个原子的只含CHO的常见有机小分子在水溶液中的反应活化能ΔG(活化能)和反应前后的自由能变化ΔG,反应存在共价键的断裂和生成(比如乙酸乙酯的水解)。
我想用这种方法:在cp2k软件中,采取显式溶剂模型(我不想忽略氢键作用), 把有机小分子装在含128个水分子的大水盒子里,用伞形采样等高级采样方法,在常温对反应体系做第一性原理分子动力学(AIMD),得到反应路径上一大堆结构的电子单点能和各结构的采样频率,计算出自由能(G)-反应坐标(CV)图,从图中读取ΔG(活化能)和ΔG。

在开始计算之前,我想知道: 1. 用什么理论方法比较合适(DFT纯泛函如PBE,DFT杂化泛函如PBE0, MP2...)?
2. 这种理论方法算出来的活化能误差的量级(1KJ/mol, 10KJ/mol, 20KJ/mol, 100KJ/mol...)或者范围一般有多大?(我知道算得没那么准,但还是希望有经验的大佬能给出一个粗略范围,如果有参考文献更好)


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发表于 Post on 2023-10-21 16:54:40 | 只看该作者 Only view this author

TD激发态结构优化不能使用calcall或者recalc=3/5吗

opt+freq下td优化结构不收敛,尝试tight,int=ultrafine,superfine,SMD改用IEFPCM都没有解决

20231012-2ohcz-alkali-is-S.gjf

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发表于 Post on 2023-10-21 18:10:07 | 只看该作者 Only view this author

gaussian计算不报错,但是也不出结果,一直卡着不动怎么办

在gaussian计算单点能时不报错,但是也不出结果,一直卡着不动怎么办?输出文件如下,麻烦各位老师帮我看看什么原因?该怎么解决?

Ti4Ta4C12-C3v-e1-sp.log

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Ti7TaC12-C3v-u-sp.log

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-22 00:22:17 | 只看该作者 Only view this author
mutj_00 发表于 2023-10-21 10:35
各位老师好!向您们请教一下量子化学程序计算活化能的精度问题和方法选择问题。

我希望计算常温下小于10 ...

跑AIMD很昂贵,MP2根本不可能跑得动,PBE-D3(BJ)/DZVP-MOLOPT-SR-GTH比较现实,也可以用更贵但更好的诸如B97M-rV/pob-TZVP-rev2。几个kcal/mol的误差程度。

乙酸乙酯的水解这种反应用显式+隐式水模型结合量子化学程序算得很好,而且非常方便,没必要非得用AIMD。而且前者由于可以用精确得多的计算级别,诸如CCSD(T),计算方式得当的话比通过AIMD算的自由能垒、反应自由能明显更为准确。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-22 02:25:49 | 只看该作者 Only view this author
abu123 发表于 2023-10-21 18:10
在gaussian计算单点能时不报错,但是也不出结果,一直卡着不动怎么办?输出文件如下,麻烦各位老师帮我看看 ...

1 甭试图用个人电脑结合windows版Gaussian跑不小体系的CCSD(T),根本跑不动

2 总是加上#P监控SCF收敛省得蒙在鼓里
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-22 02:44:04 | 只看该作者 Only view this author
木子叶 发表于 2023-10-21 16:54
opt+freq下td优化结构不收敛,尝试tight,int=ultrafine,superfine,SMD改用IEFPCM都没有解决 ...

不收敛和不能用毫无直接关系
不收敛又不是calcall、recalc造成的,不用的时候照样没收敛
优化极小点甭写noeigen,完全多余。本来就是阴离子体系,至少应给Cl等可能带显著负电荷的原子带弥散函数。

最后一步激发能仅为0.1470 eV,暗示到了势能面发生交叉的结构附近,TDDFT已经不再适用,这个激发态也没有极小点。
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发表于 Post on 2023-10-22 11:00:01 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-10-22 02:44
不收敛和不能用毫无直接关系
不收敛又不是calcall、recalc造成的,不用的时候照样没收敛
优化极小点甭 ...

好的,谢谢老师;那麻烦问一下:1.我看弥散函数的相关贴,上面说使用更高的基组可能比加弥散更优,我是不是可以提高基组,比如def2tzvp;2. TDDFT不适用,可以换成其他方法吗?其他方法也无法找到极小点吗?

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发表于 Post on 2023-10-22 16:15:51 | 只看该作者 Only view this author
请问各位老师,利用从头算动力学(Ab initio molecular dynamics)一般都统计多少轨迹?从头算动力学相比使用解析势的分子动力学计算量大,但大多少我没有个定量的认识(有帖子称从头算动力学承担不了成千上万的轨迹,不知真假)。假设我想用高斯或者ORCA对一个氮气分子和一个氧气分子进行从头算分子动力学模拟(100核左右,中等精度,运行20皮秒),并统计几万条甚至十几万条轨迹,这种想法是否可行?

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发表于 Post on 2023-10-22 16:24:31 | 只看该作者 Only view this author
chenlon 发表于 2023-10-22 09:15
请问各位老师,利用从头算动力学(Ab initio molecular dynamics)一般都统计多少轨迹?从头算动力学相比使 ...

最简单的估计方法:算一下你这个模拟一共要跑多少步,然后跑一条轨迹,只跑100步,看看耗时多少,再外推到你实际需要跑的步数,就知道能不能跑得动了
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
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
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