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adf:geoopt [2018/03/14 11:33] – liu.jun | adf:geoopt [2019/12/04 22:40] – [查看键长键角、二面角的变化] liu.jun | ||
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====== 如何优化分子的几何结构 ====== | ====== 如何优化分子的几何结构 ====== | ||
+ | 本教程使用软件版本AMS2019.301。 | ||
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此处以氧气分子举例:优化中性< | 此处以氧气分子举例:优化中性< | ||
- | **1,参数设置** | + | =====参数设置===== |
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- | 注意,O2的基态是三重态(两个电子未配对),因此Spin Polarization设为2(其他例如水分子,基态是单重态,所有电子配对,那么Spin Polarization则为默认值0)。因为O2很小因此为了省事,直接把优化的基组设置成了TZP,实际上分子比较大的时候设置为DZP更好(省时间),然后优化结束之后,再计算single point即可。本例中对总能量很感兴趣,因此PBE的效果会好于B3LYP。 | + | ====注意==== |
+ | - O2的基态是三重态(两个电子未配对),因此Spin Polarization设为2<color green>(其他例如水分子,基态是单重态,所有电子配对,那么Spin Polarization则为默认值0)</ | ||
+ | - 体系基态处于单重态还是三重态,一般而言是由二者能量决定的,谁的能量低,就是谁; | ||
+ | - 结构优化,除了存在范德华力之外,一般对泛函、基组不太敏感,不同的参数优化出来结果几乎差别很小,而这样小的差别往往对其他性质的计算没有影响; | ||
+ | - 大体系的优化,为了提高效率,一般并不会一开始就使用精度较高的方法、基组,开始使用低精度的方法、基组,优化结束后,使用收敛的结果,增大基组,使用更高精度的泛函,接着优化,这样能在保证精度的前提下,极大地节省计算时间; | ||
+ | - <color green> | ||
- | 在ADFinput分别点击file-save,file-run,即运行计算。 | + | 在ADFinput分别点击file-save,file-run,即运行计算。或者提交到服务器计算,具体参考:[[adf: |
- | **2,结果查看** | + | =====结果查看===== |
+ | ==== 检查优化是否成功?==== | ||
+ | 计算结束后,查看结果:SCM - Logfile,尾部: | ||
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- | 计算结束后,查看总能量: | + | 注意: |
+ | * 优化过程会不断地计算不同的分子结构,直到找到最低能量的结构为止。 | ||
+ | * energy change表示优化过程中,能量的变化量 | ||
+ | * constrained gradient max表示最大能量梯度 | ||
+ | * constrained gradient rms表示能量梯度均值 | ||
+ | * cart. step max表示原子的最大位移量 | ||
+ | * cart. step rms表示原子平均位移量 | ||
+ | * 上述五个标准都达标了后面就会有5个T,F表示未达标,字母前面的数值是判断标准 | ||
+ | * 一般而言,第二个标准最重要,也往往是最后一个达标的。默认标准为0.001,已经是一个比较严格的标准了 | ||
- | {{adf: | + | ====查看优化过程结构、能量变化==== |
- | + | SCM - Movie: | |
- | {{adf: | + | |
- | + | ||
- | 注意:优化过程会不断地计算不同的分子结构,直到找到最低能量的结构为止。收敛标准得到5个T表示五个收敛标准都达到。其中第二个标准最重要,一般也是最后一个达到的,第二个标准是势能面的梯度最大值。这个标准非常严格,对于大量过渡金属参与的化学反应,过渡态搜索,有可能达不到这样严格的标准,一般到0.003左右也可以认为收敛了,可以将对应的分子结构拿来使用。 | + | |
- | + | ||
- | 优化过程结构变化的查看: | + | |
- | + | ||
- | {{adf:o2-ea04.jpg|}} | + | |
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- | 查看能量的变化: | + | |
{{adf: | {{adf: | ||
- | 查看键长的变化: | + | ====查看键长键角、二面角的变化==== |
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- | 安住shift键,即可选择多个原子,如图所示,安住shift键,分别选中两个O原子,原子变为高亮,表示被选中。 | + | |
- | + | ||
- | {{adf: | + | |
- | 然后 | + | Graph - delete graph,删掉之前的能量变化曲线。按住shift键,即可选择多个原子,如图所示,安住shift键,分别选中两个O原子,原子变为高亮,表示被选中。然后Graph - Distance, Angle, Dihedral,即可查看键长的变化曲线,如果选中三个、四个原子,则显示对应的键角、二面角的变化曲线: |
{{adf: | {{adf: | ||
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一般结构优化完成之后,会进行频率计算,检查是不是存在虚频。如果存在虚频,则表示优化不精确,需要继续优化。但这个问题在ADF一般很少出现。因此,对于非弱键的体系,都可以省去这一步。如果不放心,可以进行频率计算。 | 一般结构优化完成之后,会进行频率计算,检查是不是存在虚频。如果存在虚频,则表示优化不精确,需要继续优化。但这个问题在ADF一般很少出现。因此,对于非弱键的体系,都可以省去这一步。如果不放心,可以进行频率计算。 | ||
- | ADF软件提供**免费试用**(一般为一个月),试用申请方式参见**费米科技维基百科:[[adf: | + | AMS软件提供**免费试用**(一般为一个月),试用申请方式参见**:[[adf: |