差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- adf:ets-nocv-hcn [2017/03/06 17:36] – liu.jun
+++ adf:ets-nocv-hcn [2020/11/22 12:13] (当前版本) – 移除 liu.jun
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-======ETS-NOCV计算：H-CN拆分为H、CN中性片段======
-**1，优化反应物**
-创建分子、优化分子结构，从而得到H-CN的结构。如何建模、优化具体参考：
-  * [[https://www.jianguoyun.com/p/Dfq5zjUQmZ2ZBhjprSc|建模：ADF模块分子的基本建模功能演示（视频）]]
-  * [[adf:1000atomsball]]
-  * [[adf:geoopt]]
-  * [[adf:geooptforbigsystem]]
-  * [[adf:parameters]]
-  * [[adf: geoconvergence]]
-[[https://www.jianguoyun.com/p/DQxb75QQmZ2ZBhiF-CQ|对应的文件下载（点击）]]。各个文件的含义，参考：
-  * [[adf:adffiles]]
-**2，对优化好的结构，提取出来，进行片段分析的计算：**
-  * [[adf:updategeotry]]
-参数设置如下（基组、泛函等参数选择可以参考：[[adf:parameters]]）：
-{{:adf:etsnocvp09.png|}}
-创建片段，具体过程可以参考[[adf:creatregion]]，创建成功后，如下图所示：
-{{:adf:etsnocvp10.png|}}
-设置其它参数：
-{{:adf:etsnocvp11.png|}}
-{{:adf:etsnocvp12.png|}}
-{{:adf:etsnocvp13.png|}}
-另外需要为C、N单独设置冻芯基组，设置方式参考：[[adf:diffbasisfordiffelement]]
-因为本例中我们人为地将H片段设置为1个电子，自旋向上，CN13个电子，其中未配对电子自旋向下，因此在Details > User Input输入如下内容（格式需要注意）：
-  FRAGOCCUPATIONS
-  Region_1
-  A 1//0
-  SUBEND
-  Region_2
-  A 4//5
-  SUBEND
-  END
-其含义，参考：[[adf:fragmentocc]]。其中Region_2因为C、N的1s电子被冻结了，所以实际上只有9个电子，所以4个电子自旋向下，5个自旋向上。
-{{:adf:etsnocvp14.png|}}
-File > save as，保存任务，例如文件名为ETS_NOCV_HCN，保存的时候，可能会弹出提示，本例中会分别提示：
-{{ :adf:etsnocvp16.png?350 |}}
-{{ :adf:etsnocvp17.png?350 |}}
-这是因为片段到电子是奇数个，而本例没有采用Unrestricted方法，关于Unrestricted、电子个数等概念，参考：[[adf:UnrestrictedRestricted]]。此时，我们确实需要用Restricted（默认即是）方法来处理奇数电子体系。两个片段均是如此，所以这个提示，忽略掉，点击OK即可。
-保存的时候，实际上生成了三个任务：
-  - ETS_NOCV_HCN
-  - ETS_NOCV_HCN.Region_1
-  - ETS_NOCV_HCN.Region_2
-在SCM Logo > ADFjobs，打开ADFjobs窗口可以看到这三个任务：
-{{ :adf:etsnocvp15.png?400 |}}
-三个任务的参数（泛函、精度、基组等），默认情况下是自动保持一致的。片段的自旋多重度、电荷都默认，即可得到二重态，因此此例不必去修改片段计算任务ETS_NOCV_HCN.Region_1和ETS_NOCV_HCN.Region_2的参数。
-在ADFjobs窗口选中ETS_NOCV_HCN，之后点击Jobs > Run提交任务;或在ETS_NOCV_HCN的ADFinput窗口，直接点击File > Run即可提交任务。任务启动后，软件会自动分别启动片段的计算，并读取片段的计算结果，进行ETS-NOCV的片段分析计算。
-计算的过程中，片段的计算会有如下Warning出现在日志文件里面：
-{{ :adf:e8e2ea92-15aa-4217-95d5-8a2937394a33.png?600 |}}
-这是在提醒用户，当前使用了Restricted方法处理开壳层体系——而这本身正是我们希望的，所以这个Warning在本例中可以忽略。
-[[https://www.jianguoyun.com/p/DcpQWyYQmZ2ZBhiD-CQ|计算文件下载（点击）]]
-**3，结果查看与分析**
-查看结果的操作，参考：[[adf:showresult]]
-这样得到了文献中Table 1中，H－CN（I－S）一列（也就是反应物的ETS－NOCV的能量数据），Radical fragments一栏的数据：
-{{ :adf:etsnocvp18.png?700 |}}
-也就是中性片段的总的轨道作用能、Pauli作用、静电作用。这里采用ADF2016版进行计算，结果略有差别：
-SCM Logo > Output > Properties > Bonding Energy Decomposition:
-{{ :adf:etsnocvp19.png?750 |}}
-四个红色框中分别是Pauli作用能（ΔE<sub>Pauli</sub>）、静电作用能ΔE<sub>elstat</sub>、轨道作用能ΔE<sub>orb</sub>、总结合能（Total Bonding Energy）。
-其中ΔE<sub>dist</sub>的含义见[[adf:theoryofets-nocv]]，计算方法也很简单：在相同的参数下，分别进行结构优化和单点能的计算，计算完毕之后的到的Total Bonding Energy（计算的logfile末尾会显示这个数值，out文件的Bonding Energy Decomposition如上图所示中，也有这一项）和上面片段计算的到的Total Bonding Energy相减（得到一个正值）就得到ΔE<sub>dist</sub>
-Table 1中的ΔE<sub>total</sub>＝ΔE<sub>dist</sub>＋ΔE<sub>elstat</sub>＋ΔE<sub>Pauli</sub>＋ΔE<sub>orb</sub>
-计算结果与文献略有差异：
-  * 文献中ΔE<sub>orb</sub>＝－176.4kcal/mol，我们计算的到ΔE<sub>orb</sub>＝-182.61kcal/mol
-  * 文献中ΔE<sub>Pauli</sub>＝91.6kcal/mol，我们计算的到ΔE<sub>Pauli</sub>＝97.28kcal/mol
-  * 文献中ΔE<sub>elstat</sub>＝－48.7kcal/mol，我们计算的到ΔE<sub>elstat</sub>＝-48.78kcal/mol
-  * ΔE<sub>total</sub>＝ΔE<sub>Total Bonding Energy</sub>＋ΔE<sub>dist</sub>＝-134.11kcal/mol＋0.3kcal/mol＝－133.81kcal/mol
-这里不演示ΔE<sub>dist</sub>的计算了，直接采用了文献中的值0.3kcal/mol。
-第i对NOCV轨道，对应着[[adf:theoryofets-nocv]]中的ψ<sub>i</sub>和ψ<sub>-i</sub>。所有的“NOCV对”对ΔE<sub>orb</sub>的贡献（叫做ΔE<sub>orb</sub>（i），i＝1，2，3……）加起来，就等于ΔE<sub>orb</sub>。在Output中也可以看到这个值。例如文献中，ΔE<sub>orb</sub>（1）=−158.3kcal/mol:
-{{ :adf:etsnocvp20.png?400 |}}
-我们计算得到的out文件中可以直接看到该值：
-SCM Logo > Output > Properties > ETS-NOCV（需要往下拉一些）：
-{{ :adf:etsnocvp24.png?500 |}}
-可以看到：
-NOCV eigenvalues:  alpha[  -0.56641   0.56641], beta[  -0.32632   0.32632 ]
-这其实对应着：
-  - alpha，本征值ν<sub>1</sub>=-0.56641和0.56641
-  - beta，本征值ν<sub>1</sub>=-0.32632和0.32632
-<color blue>如上图所示，我们计算的到的ΔE<sub>orb</sub>（1）＝-162.20147  (kcal/mol)，所有ΔE<sub>orb</sub>（i）加起来，就是前面做能量分解里面得到的Total Orbital Interaction。</color>
-**那么接下来我们查看第1对NOCV对片段结合成为分子，引起的电子密度形变的贡献：**
-为了使得显示的图更圆润，我们先设置一下图像质量：SCM Logo > Preference > Module > ADFview > Grid > Fine。
-之后，查看第1对NOCV对形变密度的贡献：SCM Logo > View > View > Background > White （将背景改为白色），然后计算第1对NOCV对形变密度的贡献：
-**首先，计算该形变密度：**
-View > Calculated，之后在窗口下方：
-{{ :adf:etsnocvp21.png?600 |}}
-  * 第一个红色框：计算出来的Δρ<sub>1</sub>的名字，这里叫做C－1；
-  * 第二、三个红色框：因为我们选择的是open shell的ETS－NOCV分析，所以会产生alpha和beta两种“NOCV对”，每种“NOCV对”会产生一个Δρ<sub>i</sub>，我们关心Δρ<sub>1</sub>，就需要把alpha和beta的Δρ<sub>1</sub>都加起来，也就是把第二、三个红色框的内容加起来。这里我们可以回顾一下[[adf:theoryofets-nocv]]中的公式：
-{{ :adf:etsnocvp07.png?250 |}}
-实际上能够和我们上面说的对应起来。只不过该公式没有区分alpha和beta。
-**其次，查看形变密度Δρ<sub>1</sub>（红色区域表示电子流出，蓝色表示电子流入该区域）**
-Add > Isosurface: Double(+/-)，之后在下方Select Field选择Other...> C-1。如此图中即显示Δρ<sub>1</sub>。调整等值面的值为0.001，并点击Isosurface: Double > Show Details > Opacity改为10，并勾选Isosurface: Double 左边的框☑️，如此则得到图示：
-{{ :adf:etsnocvp22.png?600 |}}
-这个图，实际上就是文献中Fig.2b的H－CN：
-{{ :adf:etsnocvp23.png?400 |}}
-<color blue>NOCV orbital、NOCV density、NOCV Def(ference) density的化学直观含义，参考：[[adf:theoryofets-nocv]]</color>

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