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用 DFTB-NEB 研究氨分子翻转反应势垒
在本教程,您将学习利用弹性带计算氨分子翻转反应路径。为加快计算速度,我们将采用基于紧束缚密度泛函(DFTB)方法(dftb.org)。
设置 NEB 对象
打开
Builder,点击 Add
From Database。
Database 工具打开后,从菜单中选择 Datebases
Molecules。在搜索栏输入 “Ammonia”,您将看到如下:
双击搜索结果栏的 “Ammonia”(或者点击 按钮),氨分子被添加到 Stash。
注意
运行 NEB 计算时,限制一些自由度是非常重要的。此处主要考虑到的是在氨反应过程中氮原子穿过氢平面移动。因此,定义初始反应路径时,固定氢原子平面是个非常好的做法。这点可以轻易实现,如下所示。
关闭窗口或点击 Select 工具以关闭 Move 工具。
在 Stash 区域确保左键单击选中氨分子。然后点击 Copy 按钮,就在 Stash 区添加了另外一个相同的氨分子。
打开右侧工具栏 Coordinate Tools 里的 Mirror 工具,保证镜像平面的法线平行于 Z 轴且过原点(这点是默认的),按下 Apply 翻转分子。
您现在已经定义了反应路径的初始状态和最终状态。下一步是通过在这些状态之间插入许多图像来设置 NEB 构形。
为了实现这个目的,请从插件面板中打开 Builders 下的 Nudged Elastic Band 工具,然后将这两个构形拖入 Initial 和 Final 槽位。
将图像之间的最大距离设置为 0.09 Å 以获得奇数个图像。这点是非常重要的,因为反应路径是对称的。选择 Linear 方法并按下 Create。现在已经创建了 NEB 对象并添加到 Stash 中。
按下 Play 按钮查看优化反应路径时作为起始的不同构形。
运行 NEB 模拟
分析 NEB 模拟
一种快速计算的方法
参考