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adf:nci [2018/06/15 10:35] – liu.jun | adf:nci [2019/12/31 20:16] – liu.jun | ||
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行 1: | 行 1: | ||
- | ======NCI: Non-Covalent Interactions====== | + | ======非共价作用NCI: Non-Covalent Interactions====== |
=====原理===== | =====原理===== | ||
RDG(Reduced Density Gradient):s = 1/ | RDG(Reduced Density Gradient):s = 1/ | ||
- | NCI用于识别非共价相互作用,例如范德华相互作用、氢键、空间位阻。NCI出现的区域具有三个特征:1)低电子密度;2)低RDG值;3)电子密度Hessian本征值中的第二个值$λ_2$为负值或者非常小的正值。 | + | NCI用于识别非共价相互作用,例如范德华相互作用、氢键、空间位阻。NCI出现的区域具有三个特征(即,NCI考虑到了电子密度、RDG、Hessian迭戈本征值这三项): |
+ | - 低电子密度; | ||
+ | - 低RDG值; | ||
+ | - 电子密度Hessian本征值中的第二个值$λ_2$为负值或者非常小的正值。 | ||
- | 对于单个分子,密度较大的区域RDG较小,密度较小的区域RDG较大。对于二聚体,分子间有弱相互作用,在密度较小的区域,出现RDG值很小的异常位置。这些尖峰的位置,实际上是由于分子间临界点(CPs,Critical Points)电子密度的湮灭所致(所以NCI一般出现在CP的位置)。这些位置就是NCI的位置。 | + | 具体说明如下: |
- | $∇^2ρ(r)$的符号,可用于确定作用类型,电子密度的二阶梯度有三个本征值:$λ_1$≤$λ_2$≤$λ_3$。在原子核区域三个本征值都是负值,因为电子密度处于局域极大值点;在共价键区域,有一个正本征值,两个负本征值,也就是:$λ_1$< | + | 对于单个分子,密度较大的区域RDG较小,密度较小的区域RDG较大。对于二聚体,分子间有弱相互作用,在密度较小的区域,出现RDG值突然变得很小的异常位置。这些位置,实际上是由于分子间临界点(CPs,Critical Points)电子密度的湮灭所致(所以NCI一般出现在CP的位置)。这些位置就是NCI的位置。 |
- | 而作用的强度可以由密度本身来表征:NCI区域密度越大,表示NCI作用越强。 | + | $∇^2ρ(r)$的符号,可用于确定作用类型,电子密度的二阶梯度有三个本征值:$λ_1$≤$λ_2$≤$λ_3$。在原子核区域三个本征值都是负值,因为电子密度处于局域极大值点;在共价键区域,有一个正本征值,两个负本征值,也就是:$λ_1$< |
- | =====如何计算得到===== | + | 作用的强度可以由电子密度本身来表征:NCI区域电子密度越大,表示NCI作用越强。 |
- | 在ADF模块的基本单点计算结果中,就可以生成NCI信息。生成方法:ADF LOGO > View > Add > Isosurface: | + | |
+ | =====参数设置===== | ||
+ | 在ADF模块的基本单点计算结果中,就可以生成NCI信息。 | ||
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+ | {{ : | ||
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+ | 同时计算AIM,配合NCI分析: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
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+ | =====结果查看===== | ||
+ | 生成方法:SCM > View > Add > Isosurface: | ||
即可看到: | 即可看到: | ||
- | {{ :adf:nci1.jpg?500 }} | + | {{ :adf:nci1.png?500 }} |
- | 如果计算时增加设置:ADFinput > Properties > Other: Etot, | + | Properties > QTAIM(Topology),看到CP与NCI的关系(NCI设置为透明:窗口底部的ISO surface: With Phase > Show Details |
- | 则可以在View中点击Properties > AIM(Bader),看到CP与NCI的关系(NCI设置为透明:窗口底部的ISO surface: Double > Show Details > Opacity设置为20~50之间的数值即可,数值越小越透明): | + | {{ :adf: |
- | {{ : | + | 其中红色小球是键临界点的位置,白色小球是原子的位置。可以看到这个二聚体的氢键临界点在NCI区域内。 |
- | 其中红色小球是键临界点的位置,白色小球是原子的位置。可以看到这个二聚体的氢键临界点在NCI区域内 | + | =====NCI区域的颜色===== |
+ | 根据NCI的值的正负,颜色有红、蓝两种。红色表示负值(氢键区域)、蓝色表示正值(范德华区域)。 |