水分子的 LUMO 轨道可视化
在本教程中，您将学习如何可视化分子轨道。以水分子为例，您将可视化其 LUMO 轨道。具体步骤是：
- 构建分子。
- 估算在 DFT 水平上的单点计算。
- 获得分子生成能谱并可视化 LUMO 轨道。
提示
本教程使用特定版本的QuantumATK创建，因此涉及的截图和脚本参数可能与您实际使用的版本略有区别，请在学习时务必注意。
构建分子
1. 打开 QuantumATK，点击 Create New 创建新项目。填写项目 Title （此处为：“Water_LUMO”），选择存储数据的文件夹，然后依次点击 OK 和 Open 打开项目。
2. 在 QuantumATK 的主窗口，点击 
按钮打开 Builder。
3. 在 Stash 区域，点击 Add 
New Configuration。一个氢原子将出现在 Stash 区和 Builder 的预览窗口。
4. 点击 Coordinate Tools Translate。勾选 Copy 选项，将 Z 值增加到 1 Å，点击 Apply 按钮 2 次用以再添加 2 个氢原子。
5. 转到预览窗口，按下 Ctrl + R 组合键使视图居中，选中位于中间的原子，利用工具栏的 
Modify Element 工具将其替换为氧原子。
6. 在按住键盘上 Ctrl 键的同时单击鼠标左键选中所有原子，选择 Coordinate Z-matrix设置如下图所显示的距离和角度（H-O 距离为 0.972278 Å，H-O-H 角度为 102.75°）
您现在已经从无到有的创建了水分子！
注意
当然完全没有必要每次都从头开始创建结构。除此之外，您还可以从 
Database 导入结构。
- 在 Stash 区，选择 Add
From Database。 - 在菜单中点击 Databases Molecules，搜索窗口中搜索 “Water”。
- 选中 “Water” 双击或用
按钮将其添加到 Stash。
计算 LUMO 轨道
1. 在 Builder，点击最右下角的 
，选择 Script Generator。
2. 在 
Scripter，双击屏幕左侧模块栏的按钮添加如下图所示的模块。
New Calculator。
Analysis MolecularEnergySpectrum。- Analysis Eigenstate。
3. 转到 Global IO，利用 
按钮给您的输出结果设置一个合适的存储位置和 NetCDF 文件名称。本例中，保存文件为 Water_LUMO.nc。
4. 现在，双击 
Eigenstate 模块并编辑：
由于水有8个价电子（每个氢有一个，氧有六个；两个 1s 电子是QuantumATK中伪代码的一部分），将有4个占有态，每个都由于自旋无关的计算而双重简并。因此，设置 LUMO 轨道的量子数为 4。
5. 为了运行计算，使用 Send to 按钮将脚本发送到 
Job Manager。然后在随即出现的窗口中保存脚本。
6. 当 Job Manager 打开时，点击 运行脚本。
7. 运行脚本完成后（大约需要一分钟左右），转至 QuantumATK 主窗口中的 LabFloor，单击 NetCDF 文件的 
tab 显示其中包含的对象。
8. 同时选中存储在 NetCDF 文件中的 Eigenstate 和 MolecularConfiguration（按住 Ctrl 键的同时单击鼠标左键），然后将它们拖放到 
Viewer上，立即就会显示相应的图像。
9. 点击 OK,，接着再点击出现在下一个窗口中的 OK。
10. 在 Viewer，点击 Properties。
11.得到如下所示的图片，按以下操作：
- Scene Properties Scene，不勾选 “Compass enabled”。
- Scene Properties Isosurface，设置 Isovalue 为 0.087。
- Scene Properties Isosurface，设置 Rendering style 为 Lines。
- Scene Properties Atoms，设置 atoms 和 bonds radious 分别为 0.25 和 0.05。
关注
请注意 “$\pm$isovalue” 选项的使用。勾选时，它将把所有可用的等值范围分为两个同样大的区域，并以互补色绘制。