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[波函数分析求助] 为什么2个软件得到的布居分析结果出现质的差别?

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楼主
本帖最后由 aaq2800 于 2025-7-11 14:31 编辑

为了重复文献J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 24310−24319的结果,直接用该文献给的结构坐标,没做结构优化,算MULLIKEN布居分布和自旋密度。分别用Dmol3和ORCA做了计算,但2个软件给出结果却有质的差别,Dmol3的结果基本上跟文献结果一致,(文献中自旋密度Ca 0.39, Y为0.68,电荷CaY为4+)但ORCA的结果与文献相距甚远。求大家帮忙分析一下什么原因造成的?
Dmol3的设置泛函PBE0,基组DNP,orca的设置在输入文件里。下面2个软件的输出结果,Dmol3 的输出文件比较大,用了压缩文件。

CaYC80.inp (2.67 KB, 下载次数 Times of downloads: 3) CaYC80.out (304.07 KB, 下载次数 Times of downloads: 3) CaYC80.rar (225.52 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

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发表于 Post on 2025-7-11 15:33:30 | 只看该作者 Only view this author
Mulliken电荷不是基组越大越准的,当基组足够大时,Mulliken电荷没有意义,且基组的很小变化就会导致Mulliken电荷的很大变化。
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?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-7-11 16:16:53 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 aaq2800 于 2025-7-11 16:21 编辑
wzkchem5 发表于 2025-7-11 15:33
Mulliken电荷不是基组越大越准的,当基组足够大时,Mulliken电荷没有意义,且基组的很小变化就会导致Mullik ...

def2-tzvp,这也不算很大吧,但也不至于出现颠覆性的结果。凭您的经验,什么基组比较好?

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发表于 Post on 2025-7-11 17:07:26 | 只看该作者 Only view this author
aaq2800 发表于 2025-7-11 16:16
def2-tzvp,这也不算很大吧,但也不至于出现颠覆性的结果。凭您的经验,什么基组比较好?

def2-TZVP对于Mulliken布居已经是过大了,足以让一些本来化学常识认为带正电的原子带负电,或者反之。
最好的方法是改用其他布居分析方法,如为了说明电子结构可以用Hirshfeld或NPA,为了拟合力场可以用CHELPG或RESP。任何基组下的Mulliken布居都比不过哪怕double zeta基组下的以上各种电荷。
Zikuan Wang
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-7-11 17:20:18 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 aaq2800 于 2025-7-11 19:58 编辑
wzkchem5 发表于 2025-7-11 17:07
def2-TZVP对于Mulliken布居已经是过大了,足以让一些本来化学常识认为带正电的原子带负电,或者反之。
...

多谢指点!!!搜到社长的几篇关于电荷的文章,好好看看

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发表于 Post on 2025-7-11 21:45:41 | 只看该作者 Only view this author
我个人认为不是基组大小的问题,但我建议放弃比较,要找原因过于耗时。需要先确定两个程序用的基组赝势中 对Y赝化的芯电子数目是否相等,不相等就不要比较了。然后比较两个程序的UKS <S^2>是否比较接近,判断二者是否收敛到类似的UKS解。最后还要对两个程序的UPBE0结果检验波函数稳定性,虽然ORCA有这项功能,但据我所知Dmol3没有。

另外,你这个计算不需要写def2-TZVP/C。
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发表于 Post on 2025-7-12 00:57:14 | 只看该作者 Only view this author
注意看此文,弄清楚差异各种可能的来源,一点点对比、排查
谈谈重复不出来计算化学文献里的数据的可能原因
http://sobereva.com/678http://bbs.keinsci.com/thread-38911-1-1.html

根据我的经验,def2-TZVP对于Mulliken布居分析还说得过去,一般不至于过于弥散导致结果可能定性错误的程度,虽然结果未必比def2-SVP更合理。
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》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
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思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-7-12 08:56:05 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 aaq2800 于 2025-7-12 09:57 编辑
zjxitcc 发表于 2025-7-11 21:45
我个人认为不是基组大小的问题,但我建议放弃比较,要找原因过于耗时。需要先确定两个程序用的基组赝势中  ...

现在的问题是Dmol3的泛函和基组太老太少,大家都不怎么用了。现在计划用ORCA算一些具有自旋的体系,特别要关注 电荷和自旋布居,但结果却出现定性不一致的情况。除了这个CY@C80,还算过其他几个体系,Dmol3和ORCA的结果都出现定性不一致的情况,都是Dmol3算出某个原子有比较大的自旋,而ORCA则没有。搞不清楚问题出在哪,不知道哪个结果是可靠的,就没办法进行下一步的工作了。

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发表于 Post on 2025-7-12 10:40:54 | 只看该作者 Only view this author
aaq2800 发表于 2025-7-12 08:56
现在的问题是Dmol3的泛函和基组太老太少,大家都不怎么用了。现在计划用ORCA算一些具有自旋的体系,特别 ...

Dxxxx is shit, I do not believe it at all. It would be better to discard files about Dxxxx.
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-7-12 10:56:26 | 只看该作者 Only view this author
我也放弃它好多年了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-7-13 09:15:19 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 aaq2800 于 2025-7-13 11:44 编辑
wzkchem5 发表于 2025-7-11 17:07
def2-TZVP对于Mulliken布居已经是过大了,足以让一些本来化学常识认为带正电的原子带负电,或者反之。
...

改用def2-svp和def2-sv(p),结果跟文献只有数量 的差别了,def2-sv(p)的自旋布居跟文献结果差别很小。试了下用不同的泛函,电荷和自旋布居差别也非常大,PBE0/def2-svp的结果跟文献基本一致,,wB97X-D3/def2-svp与文献则有根本性的差别

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发表于 Post on 2025-7-13 10:58:59 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-7-12 00:57
注意看此文,弄清楚差异各种可能的来源,一点点对比、排查
谈谈重复不出来计算化学文献里的数据的可能原因 ...

可能我做金属比较多。非金属def2-TZVP可能还不至于特别离谱
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2025-7-13 10:59:39 | 只看该作者 Only view this author
aaq2800 发表于 2025-7-12 08:56
现在的问题是Dmol3的泛函和基组太老太少,大家都不怎么用了。现在计划用ORCA算一些具有自旋的体系,特别 ...

如果文献Dmol3计算给了自旋密度等值面图,可以比较自旋密度分布,这个对基组的敏感性要小得多
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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