Расчет парамагнитных комплексов в ORCA

[Няшка]

Всем доброго времени суток!

Пытаюсь провести расчет парамагнитных комплексов в ORCA (Version 2.9), а именно, рассчитать g-факторы, А. Я не специалист в этой области, поэтому возможно, что возникшие у меня вопросы будут выглядеть непрофессионально. Заранее прошу прощения.
1. Что нужно сделать, чтобы визуализировать результаты расчетов, превратить их в ЭПР-спектр?
2. Я рассчитала спектр комплекса NiP2Cl и программа выдала матрицу g-тензоров, все как в manual ORCA, а потом по ошибке поставила считать этот комплекс повторно с тем же imput-ом и программа выдала:
"Warning : ERROR CODE RETURNED FROM EPR/MR PROGRAM
Codes : res=64,cmd=orca_eprnmr NiP2Cl_esr_g_factor_3.eprnmr.inp
.... aborting the run".
Я уже специально поставила считать в 3 и 4 раз и снова программа выдала ошибку, а в пятый раз выдала матрицу g-тензоров. Вопрос с чем это связано и как подобное можно избежать?

Заранее спасибо!!!

[amge]

2. По идее, такого быть не должно. Как бы не в железе проблема. memtest гоняли?

[alxyppv]

Помимо собственно параметров типа g-тензоров и контсант СТВ, вид спектра сильно зависит от условий, как то температура, агрегатное состояние (раствор, кристал, порошок) и проч. Наиболее полные возможности по симуляции ЭПР спректров есть в пакете EasySpin (http://www.easyspin.org/), который устанавливается как модуль в Матлабе. У них неплхой мануал, который подробно описывает разные варианты

[Shorku]

1. Что нужно сделать, чтобы визуализировать результаты расчетов, превратить их в ЭПР-спектр?
2. Я рассчитала спектр комплекса NiP2Cl и программа выдала матрицу g-тензоров, все как в manual ORCA, а потом по ошибке поставила считать этот

Кроме EasySpin (which is to my mind the best choice) есть Симфония от брукера, попроще и не требует матлаба.
А вы запускали инпут на той же машине из той же папки? Возможно, орка попробовала взять старые скратч файлы и что-то ей там не понравилось (что странно, никогда такого не видел- или Вы изменили что-то в инпуте?)

Nota Bene!
1. Как правильно заметили выше, чтобы нарисовать спектр ЭПР Вам как минимум нужно посчитать константы СТВ (полуширины можно пикинуть).
2. Сравнивать спектры друг с другом бессмысленно, экспериментальный надо сначала проинтерпретировать (небольшие с точки зрения расчета ошибки в параметрах могут спектр поменять почти до неузнаваемости, а уж как все меняют полуширины я помолчу)

[Няшка]

amge и Shorku

memtest гоняла и я запускала примеры из manual, все вроде в порядке. На одном англоязычном сайте вычитала, что такая проблема может быть связана с плохой оптимизацией молекулы. Поэтому сегодня я провела оптимизацию заново, в преамбулу поставила:
"UKS BP RI def2-SVP def2-SVP/J ZORA SmallPrint TightSCF Opt
%basis
NewGTO ХХ
"def2_TZVP"
end
NewGTO ХХ
"def2_TZVP"
end
NewGTO ХХ
"def2_TZVP"
end"
Оптимизация у меня заняла почти целый день и к настоящему времени у меня получилось воспроизвести расчет матрицы g-тензоров 2 раза. Получились одинаковые результаты. Если сейчас третий раз воспроизведется, значит проблема была действительно в плохой оптимизации (я в прошлый раз использовала весьма "скромный" базис).

Shorku и alxyppv,

я уже раньше читала на форуме про EasySpin, сейчас пытаюсь разобраться, но дело идет туговато. Хотя результаты из примеров меня сильно впечатлили!
Симфония у меня тоже есть, правда на ней никто из нынешних моих коллег и ... работать не умеет, а у меня почему-то для всех молекул, которые я пытаюсь симулировать получаются, во-первых, симметричные спектры, а во-вторых, не все они похожи на оригиналы. Понимаю, что где-то ошибка, а найти не могу.
А идея о возможности визуализировать спектры ЭПР по данным, рассчитанным ORCA-ой, у меня появилась после просмотра работ от Frank Neese и его коллег. Там в нескольких презентациях есть картинки симулированных спектров, правда, не написано, как они их получили. Но я подумала, раз F.Neese один из создателей ORCA, то он, наверное, все на ней делает?

[Shorku]

А идея о возможности визуализировать спектры ЭПР по данным, рассчитанным ORCA-ой, у меня появилась после просмотра работ от Frank Neese и его коллег. Там в нескольких презентациях есть картинки симулированных спектров, правда, не написано, как они их получили. Но я подумала, раз F.Neese один из создателей ORCA, то он, наверное, все на ней делает?

а ссылкой не поделитесь? Спектры чего они рисуют?

[Няшка]

Поделюсь конечно, например

[Shorku]

Поделюсь конечно, например

Ээ, а где они там рисуют что-то по квантово-химическим параметрам?

Вообще, по моему скромному мнению, рисовать счетные спектры ЭПР комплексов переходных металлов- это в известной степени рисование ради красивой картинки и не более того, т.к. слишком многое, что нужно для рисования, посчитать нельзя, и оно берется просто из эксперимента, т.е. имеем известную долю лукавства.

[alxyppv]

Согласен с Shorku. Обычно рисуют экспериментальный спектр + симулированный. Симулированный - это не по результатам расчетов, а просто результат подгонки параметров спектра (подгонка не в смысле от фонаря, конечно, часто многие параметры уже видны из спектра, но не всегда и не все). А расчет проводят чтобы посмотреть, насколько эти параметры соответствуют модели. Ну и, если есть несколько разных констант СТВ, расчет может помочь понять, какие к каким атомам относятся. Или понять как принципиальные оси тензора расположены в молекуле. Грубо говоря, если из экспериментального спектра все понятно, то расчет просто не нужен. Если из эксперимента непонятно ничего, то расчет скорее всего не поможет. А вот если где-то между, тогда имеет смысл считать

[Няшка]

Ага, понятно!
То есть, я снимаю ЭПР спектр какого-то комплекса, определяю его параметры, если это возможно (если это не индивидуальный комплекс, а предположим смесь комплексов, то вряд ли мне удастся что-то определить). На всякий случай, я могу рассчитать такой комплекс, например, в ORCA, и сравнить рассчитанные g-факторы и то, что я там наопределяла, это внесет в мою работу хоть какую-то надежность. Затем я и симулирую, если научусь конечно, что-то подобное, причем симуляцию придется как-то дорабатывать и все эти доработки будут на моей совести!
Интересный метод!

[alxyppv]

Ну, примерно так
Т.е. если быть совсем точным, из экспериментального спектра вы определяете параметры (g-фактор или тензор, константы СТВ и т.п.), а гарантией того, что определили Вы их правильно, служит совпадение экспериментального спектра с симулированным. При симуляции Вам, естественно, надо будет делать какие-то допущения (хотя бы с шириной линий). Кв-мех расчет может помочь в опредлении некоторых спектральных параметров. Есть ведь еще возможность "обратной задачи" - т.е. у Вас есть экпериментальный спектр, и Вы пытаетесь сделать фиттинг и найти параметры. Понятно, что для такого подхода очень важно иметь хорошее начальное приближение, и хороший расчет может его дать (ну, если повезет...)

[Shorku]

На всякий случай, я могу рассчитать такой комплекс, например, в ORCA, и сравнить рассчитанные g-факторы и то, что я там наопределяла, это внесет в мою работу хоть какую-то надежность. Затем я и симулирую, если научусь конечно, что-то подобное, причем симуляцию придется как-то дорабатывать и все эти доработки будут на моей совести!
Интересный метод!

Не совсем так. Вы должны понимать, что абы какой расчет тех же g-тензоров комплексов ТМ даст Вам в лучшем случае качественное согласие с экспериментом. Т.е. на основе такого расчета можно лишь посмотреть на то, какая анизотропия у Вашей модели, какая получилась в эксперименте, и думать, что из двух: Ваша модель, или интерпретация эксперимента, неправильно.
Квантово-химический расчет полезен во-первых для выбора начального приближения для симуляции. Во-вторых, чтобы отдать предпочтение одной из предполагаемых структур, если непонятно, чему же принадлежит экспериментальный спектр. Ну, это с моей точки зрения, как практика.

[Shorku]

Ну, примерно так
Т.е. если быть совсем точным, из экспериментального спектра вы определяете параметры (g-фактор или тензор, константы СТВ и т.п.), а гарантией того, что определили Вы их правильно, служит совпадение экспериментального спектра с симулированным. При симуляции Вам, естественно, надо будет делать какие-то допущения (хотя бы с шириной линий). Кв-мех расчет может помочь в опредлении некоторых спектральных параметров. Есть ведь еще возможность "обратной задачи" - т.е. у Вас есть экпериментальный спектр, и Вы пытаетесь сделать фиттинг и найти параметры. Понятно, что для такого подхода очень важно иметь хорошее начальное приближение, и хороший расчет может его дать (ну, если повезет...)

Ну так симулированный спектр и его параметры- это и есть результат решения обратной задачи, фиттинга. Тут надо еще заметить, что обратная задача a priori некорректна, так что правильное начальное приближение- штука немаловажная.

[Няшка]

Всем спасибо!

Буду учиться, учиться, .....
И в завершении вопрос: существует ли какая-нибудь методичка по программе SimFonia, кроме методички от Bruker? Ну, скажем, с большим числом примеров!

[Shorku]

Пользуйтесь EasySpin, и будет Вам счастье)