使用自洽量子力学/内嵌电荷模拟固相计算极化能错误求助

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-12 16:14:48

本帖最后由 lijiaqi 于 2023-10-12 16:16 编辑

1.图片为计算流程图，自洽量子力学/内嵌电荷模拟固相计算极化能，我根据“[size=1.4em]基于背景电荷计算分子在晶体环境中的吸收光谱”计算晶体的中心分子的IP,EA，发现和单分子气相结构计算的IP和EA很相近，我依次扩大晶体结构，依次选择中心分子计算，极化作用仍然很小，对IP和EA变化不大，是因为使用背景电荷的原因，而不是原子电荷嘛？
2. 如果使用原子电荷，先计算出每个分子原子电荷，然后添加到中心分子和环境分子的原子后面，然后计算是把整体分子做单点嘛，这里怎么区分中心和环境分子？
3. 以上表述有误，请大家提供正确的理解和对于计算过程的描述，谢谢指导。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-10-12 17:48:38

本来就不是所有体系的气相IP/EA都和固相差很多。你确定你的体系实验上确实差得很多吗

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-13 08:56:08

wzkchem5 发表于 2023-10-12 17:48
本来就不是所有体系的气相IP/EA都和固相差很多。你确定你的体系实验上确实差得很多吗

你好，谢谢回复。我计算的分子，是气相和固相ip 和EA相差明显，极化明显起作用的。我通过迭代计算，我的没起作用，可能我计算迭代有问题，想请教这些过程

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-10-13 14:03:24

lijiaqi 发表于 2023-10-13 01:56
你好，谢谢回复。我计算的分子，是气相和固相ip 和EA相差明显，极化明显起作用的。我通过迭代计算，我的 ...

你是不是QM区只放了一个分子

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-13 17:39:50

wzkchem5 发表于 2023-10-13 14:03
你是不是QM区只放了一个分子

你好，1. 我以一个分子为QM，其他分子用背景电荷表示，做单点能计算；2. 然后选择相邻的另一个分子作为QM，添加背景电荷，做单点能计算；3. 两步单点能做差值，判断是否收敛。谢谢

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-10-13 20:14:07

本帖最后由 wzkchem5 于 2023-10-13 13:18 编辑

lijiaqi 发表于 2023-10-13 10:39
你好，1. 我以一个分子为QM，其他分子用背景电荷表示，做单点能计算；2. 然后选择相邻的另一个分子作为QM ...

应该是不断增大QM区直至IP、EA收敛，而不是每次QM区都选一个分子直至单点能收敛，后者得到的结果什么都不是。
背景电荷只能描述固体环境对待研究分子的极化，但不能描述待研究分子对固体的极化（因为背景电荷是不可被极化的），而对于IP、EA计算，后者很可能比前者还要重要。要描述后者，要么用极化力场代替背景电荷，要么把QM区选得比较大，至少让和待研究分子直接相邻的所有分子都进入QM区

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-14 14:39:03

wzkchem5 发表于 2023-10-13 20:14
应该是不断增大QM区直至IP、EA收敛，而不是每次QM区都选一个分子直至单点能收敛，后者得到的结果什么都不 ...

你好，谢谢回复，你的解释确实和我计算的过程不一致，这个是文献解释，和你的分析一样嘛？

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-10-14 16:21:23

lijiaqi 发表于 2023-10-14 07:39
你好，谢谢回复，你的解释确实和我计算的过程不一致，这个是文献解释，和你的分析一样嘛？

明白了，这种做法可以考虑一部分极化，但是不如把QM区选大一些准。
你算IP、EA涉及到阳离子、阴离子计算的时候，是重新把电荷迭代到收敛的对吧，没有直接用中性分子条件下迭代出来的电荷吧？

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-16 08:55:40

wzkchem5 发表于 2023-10-14 16:21
明白了，这种做法可以考虑一部分极化，但是不如把QM区选大一些准。
你算IP、EA涉及到阳离子、阴离子计算 ...

你好，1. 我用的背景电荷，算的的每个分子的，对于阴阳离子计算，怎么去修改背景电荷呢？
2. 重新把电荷迭代到收敛的，老师这个问题是对于原子电荷嘛？我该怎么去操作。谢谢

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-10-16 16:01:57

lijiaqi 发表于 2023-10-16 01:55
你好，1. 我用的背景电荷，算的的每个分子的，对于阴阳离子计算，怎么去修改背景电荷呢？
2. 重新把电荷 ...

1. 因为整个体系只电离掉一个电子或增加一个电子，所以周围其他分子都是中性的，计算电荷的时候按中性分子计算
2. 我说的迭代就是你三楼说“可能我计算迭代有问题”的迭代

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-16 20:16:22

wzkchem5 发表于 2023-10-16 16:01
1. 因为整个体系只电离掉一个电子或增加一个电子，所以周围其他分子都是中性的，计算电荷的时候按中性分 ...

老师，我是按照这个“1. 以一个分子为QM，其他分子用背景电荷表示，做单点能计算；2. 然后选择相邻的另一个分子作为QM，添加背景电荷，做单点能计算；3. 两步单点能做差值，判断是否收敛”计算，但是极化对计算的IP和EA没起作用，所以我想问的是，我的迭代计算问题出现在哪里？按文献介绍，我的问题在哪里？谢谢老师

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-10-16 23:30:27

lijiaqi 发表于 2023-10-16 13:16
老师，我是按照这个“1. 以一个分子为QM，其他分子用背景电荷表示，做单点能计算；2. 然后选择相邻的另一 ...

算IP、EA不仅需要算中性分子，还需要算阳离子和阴离子。计算阳离子和阴离子的时候需要把1里面“以一个分子为QM”的分子替换为阳离子或阴离子，但2里的“相邻的另一个分子”仍取中性分子，而且这里因为相邻的各个分子是不等价的，所以不能只挑一个相邻的分子，而是所有相邻的分子都要挑一遍。最后收敛的判据是那个阳离子/阴离子的单点能减去上一轮迭代的阳离子/阴离子的单点能，而非2的单点能减去1的单点能

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-17 14:17:45

wzkchem5 发表于 2023-10-16 23:30
算IP、EA不仅需要算中性分子，还需要算阳离子和阴离子。计算阳离子和阴离子的时候需要把1里面“以一个分 ...

你好，我想再问下，1.分子替换为阳离子，我改变的的电荷和自旋多重度，是这样嘛？
2. 最后收敛的判据是那个阳离子/阴离子的单点能减去上一轮迭代的阳离子/阴离子的单点能，这个就是选择中心分子不一样，进行迭代？谢谢

wzkchem5 · 发表于 Post on 2023-10-17 16:15:34

lijiaqi 发表于 2023-10-17 07:17
你好，我想再问下，1.分子替换为阳离子，我改变的的电荷和自旋多重度，是这样嘛？
2. 最后收敛的判据是 ...

1. 对
2. 每个分子都选了一遍叫做迭代一轮。第N次选到中间那个阳离子/阴离子和第N+1次选到同一个阳离子/阴离子的时候的单点能一样，视为收敛

lijiaqi · 发表于 Post on 2023-10-18 09:15:34

wzkchem5 发表于 2023-10-17 16:15
1. 对
2. 每个分子都选了一遍叫做迭代一轮。第N次选到中间那个阳离子/阴离子和第N+1次选到同一个阳离子/ ...

了解了，非常感谢。我试试，这种迭代一般需要编辑程序吧，手动计算工作量还是蛮大的

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