Расчет B97-D методом

[shvalbe]

Столкнулся с такой ситуацией: в связи недостатком памяти нашего расчетного кластера при использовании метода B3LYP с 631d базисным набором (под Gaussian) предложили использовать B97-D с SVP-набором как менее ресурсоемкий (задачи - оптмизация многоатомной системы и ее частотный расчет). Кто-то с B97-D работал, может описать достоинства/недостатки, сравнить с B3LYP? Литературы как по самому методу, так и по базисному набору пока что практически не нашел, был бы очень благодарен за пару хороших статей.

[sanya1024]

Есть Гугль, есть Web of Science. Неужели и там ничего не находится? Право, уже начало раздражать Ваше желание получить все готовенькое, не прилагая собственных усилий. Извините за резкость.

[VTur]

D означает, что вы используете полуэмпирическую, модель. С эмпирической поправкой, искусственно понижающей энергию

[ Post made via Android ]

[EvgeniX]

Я так думаю, что дисперсионные полуэмпирические поправки существенно увеличивают затратность метода (они же фактически применяются уже поверх электронной плотности, полученной DFT-функционалом), особенно это заметно на -NL дисперсионных поправках.

[VTur]

Частоты, по определению, будут плохими. А энергия Вам зачем?

[ Post made via Android ]

[sanya1024]

B97-D -- негибридный (не содержащий ХФ обмена, в отличие от B3LYP) функционал с эмпирической дисперсионной поправкой. Поскольку не содержит ХФ вклада, будет легче в расчетах. Базисы SVP и 6-31(d) -- одного типа (double-zeta), один может быть чуть компактнее другого, но разница копеечная. Возможно, проблема с памятью на кластере -- в том, что Вы неправильно распределили ресурсы. Это уточняйте с администраторами кластера и смотрите в мануале Гауссиана.
Для оптимизации геометрии Вашего алмазного кластера пойдет любой негибридный функционал, дисперсионная поправка не обязательна. Кстати, кластер, к-рый Вы показывали в одном из предыдущих постов, плохой: на одной из его поверхностей видны водороды, налезшие друг на друга (очень короткие расстояния H-H) -- это вызовет чудовищные проблемы при оптимизации, весь кластер покорежит. Постарайтесь от такого избавиться (возможно, выборочной заменой H-H на CH2).

[Shorku]

Вообще говоря, когда разговор идет о полуэмпирических или серьезно приближенных методах, таких как DFT, например, сравнивать перформанс двух методов вообще в целом чаще всего бессмысленно. Их можно сравнивать в отношении конкретного класса соединений и конкретных свойств: в качестве примера можно, например, указать, что BP86 и PBE практически неотличимы даже количественно, если браться считать спектральные свойства комплексов переходных металлов, зато в каком-нибудь димере аргона дают разное качественное описание связи. Поэтому гугл сколар, как правильно заметили выше, вам в помощь.
да, кстати, а в мануале разве нет ссылок на метод? даже мануал гауссиана такие вещи дает.

[shvalbe]

Возможно, проблема с памятью на кластере -- в том, что Вы неправильно распределили ресурсы. Это уточняйте с администраторами кластера и смотрите в мануале Гауссиана.

Уточнял. B97-D предложена именно администратором кластера.

Для оптимизации геометрии Вашего алмазного кластера пойдет любой негибридный функционал, дисперсионная поправка не обязательна. Кстати, кластер, к-рый Вы показывали в одном из предыдущих постов, плохой: на одной из его поверхностей видны водороды, налезшие друг на друга (очень короткие расстояния H-H) -- это вызовет чудовищные проблемы при оптимизации, весь кластер покорежит. Постарайтесь от такого избавиться (возможно, выборочной заменой H-H на CH2).

Налезшие водороды легко раздвигаются вручную в программе вроде Chem3D, после чего оптимизация проходит корректно.

[shvalbe]

Вообще говоря, когда разговор идет о полуэмпирических или серьезно приближенных методах, таких как DFT, например, сравнивать перформанс двух методов вообще в целом чаще всего бессмысленно. Их можно сравнивать в отношении конкретного класса соединений и конкретных свойств: в качестве примера можно, например, указать, что BP86 и PBE практически неотличимы даже количественно, если браться считать спектральные свойства комплексов переходных металлов, зато в каком-нибудь димере аргона дают разное качественное описание связи. Поэтому гугл сколар, как правильно заметили выше, вам в помощь.
да, кстати, а в мануале разве нет ссылок на метод? даже мануал гауссиана такие вещи дает.

Мануал Гауссиана мне дико не нравится. Зачастую плохое описание, мало практических примеров и пр. Про B97-D там ссылка на единственную статью (скачал, но еще не успел посмотреть), про SVP по сути только упоминание, а мне хотелось бы конкретнее. В гугле ничего полезного не увидел... а что есть гугл сколар?

[Shorku]

Мануал Гауссиана мне дико не нравится. Зачастую плохое описание, мало практических примеров и пр. Про B97-D там ссылка на единственную статью (скачал, но еще не успел посмотреть), про SVP по сути только упоминание, а мне хотелось бы конкретнее. В гугле ничего полезного не увидел... а что есть гугл сколар?

Мануал гауссиана мало кому нравится, но ссылки там есть. Разумеется, ссылка на одну статью, собственно ту, где метод был представлен. В этой статье наверняка есть тесты метода на каком-нибудь G2/G3.
Вам же нужны статьи про расчет в системах, близких к вашим, причем все, что есть в литературе, и придется смириться с тем, что все это надо будет искать и систематизировать- это ваша работа, точно такая же, как стояние под тягой или расчеты. И такой подборкой с вами сможет поделиться только человек, занимающийся чем-то близким, навряд на форуме дадут какие-то советы кроме общих пожеланий и поправок очевидных методических ошибок.
ЗЫ http://scholar.google.ru/

[Shorku]

Кстати, а RI-J (resolution of the identity Coulomb approximation) ну или RIJCOSX не поможет? расчет существенно упрощается при почти той же точности.

[sanya1024]

И есть мануалы других программ. Примеры оттуда Вам не пригодятся, пока на эти программы не перейдете, но описание методов там зачастую дано лучше и ссылок больше. Очень рекомендую мануал Орки.

[Shorku]

Очень рекомендую мануал Орки.

+1
Кстати, в результате литературного поиска, возможно, придется мигрировать на другой программный пакет, где есть необходимый функционал (не в смысле функционал плотности). Это нормально и этого не надо бояться, тем более что у вас, судя по всему, вполне адекватный администратор кластера.

[Droog_Andrey]

Попробуйте VSXC/6-31G*, довольно быстро получается.

[Гесс]

О налезающих водородах я гаварыл и павтарюсь. Это структура из серии ин-адамантана или пергидрофуллерена со всеми внешними водородами. То есть да, такое можно оптимизировать и оно есть локальный минимум. Но расталкивание даст неразумную накрутку внутренней энергии.
А зачем в нем дисперсия?

[amge]

А почему бы не использовать Природу? Тогда ресурсов даже обычного ПК будет достаточно. Например, вот сколько их требуется для оптимизации структуры nd71 (DFT/PBE/6-31G*):

Код: Выделить всё

memory 106.5 M   disk 0.586 G   time 2.21 h (на 4-х ядрах)

nd71.xyz

Напряженность этой структуры действительно весьма велика. Расчетная стандартная теплота образования +84 ккал/моль (для сравнения, у адамантана -32 ккал/моль).

Насчет дисперсионной поправки - мне тоже кажется, что ни к чему. И пользуясь случаем, вот любопытная статья, иллюстрирующая, когда эта поправка нужна.
За счет аттрактивного дисперсионного взаимодействия наиболее стабильной конформацией достаточно длинных н-алканов будет не линейная, а в виде шпильки.

hairpinC17.xyz

[shvalbe]

Спасибо за этот ответ. В планах сделать на поверхности в более больших кластерах (с площадкой 7 на 7, а не 3 на 3 как тут) несколько двойных связей и посмотреть, насколько данная структура адекватна реальному наноалмазу (при расчетах внутрилежащие слои заморозим). Но пока действительно вопрос, чем считать... почему-то B97-D только оптимизацию n71 считал почти 3 дня (число ядер 8, память 20 Гб, близко к нашему максимуму), что существенно дольше чем оптимизация B3LYP 631G. В распоряжении Gaussian и предлагать сторонние программы, будучи студентом... не найду понимания, скорее хотелось бы выбрать подходящий метод под то, что есть. И еще: я понимаю, что тут люди с очень большим опытом - но т.к. тема для меня новая и мой руководитель помогает на удивление мало, то просьба выражаться как можно яснее. В частности amge огромный респект.

[Shorku]

А почему бы не использовать Природу? Тогда ресурсов даже обычного ПК будет достаточно.

Orca с B3LYP и RIJCOSX тоже быстро справится (а уж какой-нить PBE с RI ). Но природа, конечно, впечатляет, для поставленных на поток расчетов штука незаменимая.

В распоряжении Gaussian и предлагать сторонние программы, будучи студентом... не найду понимания

Гауссиан не есть золотой стандарт

почему-то B97-D только оптимизацию n71 считал почти 3 дня (число ядер 8, память 20 Гб, близко к нашему максимуму), что существенно дольше чем оптимизация B3LYP 631G.

Корректнее все-таки сравнивать время на одну процедуру SCF и на один расчет градиентов/смещений. Вы могли взять разные стартовые геометрии и или еще что-нибудь, в итоге получилось разное число итераций