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如何计算分子的静电势

软件版本为AMS2019.3及之前的版本,AMS2020以后的版本请参考链接:分子的静电势空间分布图、RDG函数

任何一个单点计算,均能自动得到等静电势面。我们以水分子为例,用三种方式来演示静电势面。以下操作均在View窗口。并且都设置了图像的透明度为50%。设置方法参考:如何设置View中各种空间分布图的透明度

AMSView中,静电势的单位是原子单位:1 a.u. = 2.721138505(60)x 101 V

静电势的等值面

静电势的等值面,顾名思义,整个曲面上的静电势的值是相等的。也就是我们设置的数值。点击SCM - View - Add - Isosurface - Select Field - potential > Coulomb Potential SCF。输入数值,例如0.13,即看到静电势为0.13的等值面。如下图:

注意,因为只有一个值,所以不需要多种颜色来标记静电势的值。下面两个“翅膀”一样的东西,是表示这个位置有孤对电子。

静电势等高线

点击Add > Cutplane: contours。将最前面的框勾选,表示显示该函数。Select Field选择potential > SCF。可以选中三个原子(两个也可以),并点击“with atoms”(窗口底部),从而使得等高线是在三个原子确定的一个平面上,也可以勾选“Position plan”(窗口底部)拖动、转动随之产生的方框来移动等高线的位置和方向。设置关心的库伦势的范围,例如本例中,希望显示库伦势为-0.0675到3.0范围(起始值不一样,可以看到等高线分布的区域也不一样,这样可以观察范围来调整关心的等高线数值范围)的等高线,显示25条。勾选bar,将颜色与数值对照起来,bar的范围就是我们设定的范围,例如本例显示的是-0.0675到3.0的颜色条。如下图所示:

等电子密度面上显示静电势的分布

这是为了显示在电子密度等值面上,通过颜色来标记在该等值面上,静电势的分布情况。第一个Select Field选择Density > SCF,后面的数值是电子密度等值面的数值,例如当前的曲面是电子密度为0.03的等值面,第二个Select Field选择potential > SCF,表示在电子密度为0.03的曲面上显示该曲面的静电势。勾选最后面的bar,显示颜色条。这里不需要设置静电势的范围,因为曲面已经选定好了,静电势的范围就是确定的了。如下图所示:

当然,事实上第一个等值面也可以是其他函数的等值面。

用颜色显示切面上的静电势分布

点击Add > Cutplane: colcored。将最前面的框勾选,表示显示该函数。Select Field选择potential > SCF。可以选中三个原子(两个也可以),并点击“with atoms”(窗口底部),从而使得等高线是在三个原子确定的一个平面上,也可以勾选“Position plan”(窗口底部)拖动、转动随之产生的方框来移动等高线的位置和方向。设置关心的库伦势的范围,例如本例中,希望显示库伦势为-0.0675到1.0范围。勾选bar,将颜色与数值对照起来,bar的范围就是我们设定的范围,例如本例显示的是-0.76到0.76的颜色条。如下图所示: