adf:raman
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| adf:raman [2016/05/11 02:39] – 创建 liu.jun | adf:raman [2019/12/07 14:06] – liu.jun | ||
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| 行 7: | 行 7: | ||
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| - | 虽然5种水，吸收强度、峰的位置有差别，不过大趋势差不多。也就是有3个峰，对应着三种振动： | + | 虽然5种水，吸收强度、峰的位置有差别，不过大趋势差不多。也就是有3个峰，对应着三种振动。 |
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| 我们就以水为例进行计算。水中存在氢键，使得水分子的形态与孤立的气态水分子略有差异。不过我们近似的以气态水分子来计算。 | 我们就以水为例进行计算。水中存在氢键，使得水分子的形态与孤立的气态水分子略有差异。不过我们近似的以气态水分子来计算。 | ||
| - | 参数的设置与红外频率计算非常类似，可以参考费米科技WIKI[[adf:如何计算分子的频率_红外吸收谱|]] | + | 参数的设置与红外频率计算非常类似，可以参考费米维基：[[adf:ir]] |
| 本例中计算如下： | 本例中计算如下： | ||
| - | **第一步：**几何结构优化，参考费米科技WIKI[[adf:如何优化分子的几何结构|]] | + | **第一步：**几何结构优化，参考费米维基：[[adf:geoopt|]] |
| **第二步：**结构优化完成之后，ADFinput提示是否将结构更新为优化之后的结构，选择yes，结构即替换成优化之后的结构。然后设置参数如下： | **第二步：**结构优化完成之后，ADFinput提示是否将结构更新为优化之后的结构，选择yes，结构即替换成优化之后的结构。然后设置参数如下： | ||
| - | {{: | + | {{ : |
| 其中： | 其中： | ||
| * XC Functional，一般如果不是配合物的话，就选中GGA中BP、PBE、BLYP都可以，差别很小 | * XC Functional，一般如果不是配合物的话，就选中GGA中BP、PBE、BLYP都可以，差别很小 | ||
| - | * basis set的选择，参考费米科技WIKI：[[adf: | + | * basis set的选择，参考费米维基：[[adf: |
| * 数值精度（Numerical Quality）选择normal即可，因为计算频率对精度的要求很低 | * 数值精度（Numerical Quality）选择normal即可，因为计算频率对精度的要求很低 | ||
| 另外设置： | 另外设置： | ||
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| 上面的设置，是通过数值拟合的方法计算能量的梯度。这种方法比解析的方法计算梯度更精确，但计算量较大，因为需要对分子做非常多次的微弱形变，并计算能量，从而拟合出能量的梯度。因此计算拉曼光谱，只对小分子适合。大分子很难进行计算。 | 上面的设置，是通过数值拟合的方法计算能量的梯度。这种方法比解析的方法计算梯度更精确，但计算量较大，因为需要对分子做非常多次的微弱形变，并计算能量，从而拟合出能量的梯度。因此计算拉曼光谱，只对小分子适合。大分子很难进行计算。 | ||
| - | {{: | + | {{ : |
| - | 上图中的几个选项： | + | 上图中Calculate的几个选项： |
| * None，表示不计算拉曼，只计算红外振动 | * None，表示不计算拉曼，只计算红外振动 | ||
| * Raman Range，需要用户指定关心哪个波段的的Raman光谱，如果选择该项，则需要在Lower limit和upper limit中输入波段的起、止波数 | * Raman Range，需要用户指定关心哪个波段的的Raman光谱，如果选择该项，则需要在Lower limit和upper limit中输入波段的起、止波数 | ||
| * Raman Full，表示所有可能的振动都计算出来 | * Raman Full，表示所有可能的振动都计算出来 | ||
| + | * Raman Full Aoresponse，表示使用线性响应理论计算，与上一种结果差别不大 | ||
| - | 这样就可以提交任务了。提交任务的方式，参考费米科技WIKI[[adf: | + | Frequency Value是指入射光的能量，单位为eV。 |
| - | 第三步，查看结果。在ADFinput点击SCM > Spectra，或者在ADFjobs选中该任务之后，点击SCM > Spectra，就弹出拉曼光谱了： | + | 这样就可以提交任务了。提交任务的方式，参考费米维基：[[adf: |
| - | {{: | + | 第三步，查看结果。在ADFinput点击SCM LOGO > Spectra，或者在ADFjobs选中该任务之后，点击SCM LOGO > Spectra，就弹出拉曼光谱了： |
| - | 上图的上半部分，是不同频率下的振幅，下半部分是这些峰的精确位置。 | + | {{ : |
| - | 从下半部分可以看到，三个峰的位置分别为：1601 1/cm、3625 1/ | + | 上图的上半部分，是不同频率下的振幅，下半部分是这些峰的精确位置。 |
| - | 和文献中的对照： | + | 从下半部分可以看到，三个峰的位置分别为：1490 1/cm、3906 1/ |
| - | 文献中三个峰的位置分别约为1650 | ||
| - | 看起来相差几百到几十波数都有，似乎误差很大。实际上波数这个单位不是一个很好的单位，换算成能量，比如eV，实际上只相差0.04eV左右甚至更小。这实际上是一个很好的精度了。 | + | **文中测试的是液相拉曼，而这里计算的实际上是气相拉曼光谱。如果多个水分子吸附形成水簇，得到的拉曼光谱，将更接近前面的实验结果。** |
| 在ADFSpectra窗口，点击Spectra > Vibration可以看到红外振动谱： | 在ADFSpectra窗口，点击Spectra > Vibration可以看到红外振动谱： | ||
| 行 64: | 行 62: | ||
| 对比红外和拉曼，可以看到峰的位置是一样的，只是强度不同、或相反。 | 对比红外和拉曼，可以看到峰的位置是一样的，只是强度不同、或相反。 | ||
| - | * 1600附近的峰，红外很强而拉曼很弱 | + | * 1490附近的峰，红外很强而拉曼很弱 |
| - | * 3625附近的峰拉曼很强，而红外很弱 | + | * 3906附近的峰拉曼很强，而红外很弱 |
| - | * 3725的峰，拉曼较弱、红外很强 | + | * 4044的峰，拉曼较弱、红外很强 |