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adf:qmmmpolarizedforcefield

可极化力场的 QM/MM方法:DRF与QM/FQ

AMS 支持用户通过隐式溶剂化模型(连续溶剂化)如 COSMO 和 SM12,或显式溶剂化模型如分子动力学,或多层方法,研究溶液中的化学反应。处理溶剂化效应的多层方法很多,如力学或静电嵌入的 QM/MM(参考:多尺度模拟:结构优化多尺度模拟:QMMM激发态计算)、可极化力场的 QM/MM(如 DRF 或 QM/FQ,即本文介绍的),或冻结密度嵌入 (FDE)。

使用隐式溶剂化模型相对简单,但使用多层方法的显式溶剂化模型,如 DRF 和 QM/FQ,需要定义Region。结构可以从分子动力学计算的轨迹中某一帧获取。

本文仅以激发态的计算为例,其他性质的计算,用户可以大胆进行尝试,一般来说,只要不报错就没有问题。

1,DRF方法计算激发态

分子结构,可以点击链接复制全部内容,在AMSinput中Ctrl v粘贴即可。

典型参数设置

将体系分为2个Region,高精度QM计算的那个分子设为Solute,环境分子设为Solvent,Region的创建如果不熟悉,请参考:如何创建分区 常规参数设置:

DRF参数设置(指定高精度分子Solute为QM part,环境Solvent为DIM part):

使用 MDC-Q 电荷(由 LDA 泛函,DZP 基组得到)计算 DRF 区域的原子电荷。原子极化率取自内部数据库,其中包括 H、C、N、O、F、S、Cl、Br 和 I 原子的拟合参数,以及大多数其他原子的非优化参数。

设置完毕,保存作业,并运行即可。

2,QM/FQ(Fμ)方法计算激发态

该 QM/MM 方法,其中 MM 区域的原子是通过原子电荷与可能的偶极矩与 QM 区域互相影响:MM 区域的原子电荷和偶极子与基态 QM 的电子密度进行自洽迭代。

QM/FQ(Fμ) 还有助于计算分子的光学特性。由于 MM 区域的原子电荷和偶极矩取决于 QM 区域的电子密度,因此在响应方程中会以显式项的方式出现,然后求解这些方程,来模拟 QM 系统的光谱和激发态特性。

为了演示如何使用 AMSinput 设置 QM/FQ(Quantum Mechanics/Fluctuating Charges)或 QM/FQFμ(包含Fluctuating Dipole)计算,我们以水中的2-甲基环氧乙烷为例。分子结构,可以点击链接复制全部内容,在AMSinput中Ctrl v粘贴即可。

典型参数设置

将体系分为2个Region,高精度QM计算的2-methyloxirane分子设为Solute,环境分子设为Solvent,并将Solvent设为Hidden。此处的隐藏是指“溶剂”区域中的分子被隐藏。“溶剂”区域仍然可见,因为它是彩色的。

常规参数设置:

保存并运行作业即可。

adf/qmmmpolarizedforcefield.txt · 最后更改: 2024/07/06 09:03 由 liu.jun

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