Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

вопросы строения молекул и квантовой химии
VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Сообщение VTur » Пт дек 14, 2007 10:16 pm

Darth Vasya писал(а):Например, центры масс Максимально Локализованных Функций Ваннье (MLWFC). Была даже такая теорема, что сумма этих самых центров минус сумма положений ядер*заряд равна минус дипольному моменту (с точностью до дискретной величины для периодических систем).
Всё, уели! Не знаю, что это такое.
Но всё же. Как далее (после матрицы плотности) идёт расчёт, неужели через заряды на атомах по Малликену?

Darth Vasya
Сообщения: 426
Зарегистрирован: Чт май 24, 2007 1:54 pm

Сообщение Darth Vasya » Сб дек 15, 2007 12:28 am

Нет - кому они вообще нужны, эти заряды по Малликену... Для конечной системы - чем плоха электронная плотность в реальном пространстве? Для периодической - надо бороться с Berry phase, см. выше.

Вот такой документ про MLWF отыскался: http://www.africa-nanocollege.tlabs.ac. ... zari-1.pdf
Плохо зная грамматику, сложные конструкции должны употребляться с осторожностью.

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Сообщение VTur » Вс дек 16, 2007 2:07 pm

Объясняю свой вопрос. Качество квант хим. расчёта я могу определить, сравнив геометрию, дип. момент и спектр с экспериментом (что ещё не знаю). Дип. моменты, обычно, плохие. Стал разбираться, почему.
По определению, дип. момент равен интеграл(пси r пси) dV.
Стало интересно, как расчёт реализован в Гауссиане и Гамессе (берут ли интеграл в лоб?), так как считаю только ими. В моих молекулах и радикалах плотность довольно диффузная (есть и пи плотность), т.е. нужно использовать поляризационные и диффузные функции. Но в этих программах есть механизм отсечки малых интегралов (cut off), значит нужно использовать все возможные диффузные и поляризационные функции, что бы учесть дальние области. Что бы сбалансировать такой базис, он должен быть очень большим. Итог, для сравнения дип. моментов с экспериментом, все расчёты проводятся в одном - а, значит, очень большом базисе. А для сравнения остальных свойств считать нужно всегда тем же методом, в том же базисе.
Оптимизировать без отсечек техника не позволяет. Есть вариант, оптимизировать как обычно, а свойства считать без отсечек. Но нужно набрать сначала статистику, а потом делать вывод (может отсечки не влияют, а прав Хелгакер - настоящие дип. моменты получаются только в очень больших или самых больших базисах). Ни времени, ни возможности проверить это нет.
Поэтому очень интересует процедура расчёта дип. моментов. Где, на каком этапе её можно улучшить?

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Сообщение VTur » Вс дек 16, 2007 2:16 pm

Спасибо, за ссылку. Ишь ты, негры!
Darth Vasya писал(а):Для конечной системы - чем плоха электронная плотность в реальном пространстве?
Как раз мне она больше нравится. Я вообще предпочитаю свойства, основанные на эл. плотности, а не на орбитальной модели.

Заряды на атомах считаю только по Бейдеру или по Числовскому (из GAPT - обобщённый атомный полярный тензор). А Малликеновских зарядов вообще в природе не существует.

Nord
Сообщения: 2227
Зарегистрирован: Сб фев 14, 2004 5:36 pm

Сообщение Nord » Вс дек 16, 2007 2:46 pm

VTur писал(а):Объясняю свой вопрос. Качество квант хим. расчёта я могу определить, сравнив геометрию, дип. момент и спектр с экспериментом (что ещё не знаю). Дип. моменты, обычно, плохие. Стал разбираться, почему.
По определению, дип. момент равен интеграл(пси r пси) dV.
Стало интересно, как расчёт реализован в Гауссиане и Гамессе (берут ли интеграл в лоб?), так как считаю только ими. В моих молекулах и радикалах плотность довольно диффузная (есть и пи плотность), т.е. нужно использовать поляризационные и диффузные функции. Но в этих программах есть механизм отсечки малых интегралов (cut off), значит нужно использовать все возможные диффузные и поляризационные функции, что бы учесть дальние области. Что бы сбалансировать такой базис, он должен быть очень большим. Итог, для сравнения дип. моментов с экспериментом, все расчёты проводятся в одном - а, значит, очень большом базисе. А для сравнения остальных свойств считать нужно всегда тем же методом, в том же базисе.
Оптимизировать без отсечек техника не позволяет. Есть вариант, оптимизировать как обычно, а свойства считать без отсечек. Но нужно набрать сначала статистику, а потом делать вывод (может отсечки не влияют, а прав Хелгакер - настоящие дип. моменты получаются только в очень больших или самых больших базисах). Ни времени, ни возможности проверить это нет.
Поэтому очень интересует процедура расчёта дип. моментов. Где, на каком этапе её можно улучшить?
Да, действительно, дипольный момент считается по определению (Вам выписанному). Вычисление ведется в базисе атомных орбиталей. Коэффициенты перед ними известны из расчета электронной структуры. Интегралы же <chi|r|chi>, где chi - атомно-центрированные функции берутся по формулам, аналогичным формулам для одно- и двухэлектронных интегралов. Короче говоря, величина собирается из матрицы плотности в атомном базисе и соответствующих интегралов.
Не важно, что о вас говорят современники, важно что о вас скажут потомки

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Сообщение VTur » Вс дек 16, 2007 2:49 pm

Nord писал(а):Интегралы же <chi|r|chi>, где chi - атомно-центрированные функции берутся по формулам, аналогичным формулам для одно- и двухэлектронных интегралов. Короче говоря, величина собирается из матрицы плотности в атомном базисе и соответствующих интегралов.
Но атомные базисные функции очень быстро спадают с расстоянием, значит значительная часть интегралов, если не половина, учитываться не будут? или я не прав?

АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение АлександрI » Пн июл 18, 2011 10:49 pm

Чтобы не замусоривать форум своими новыми темами, подключаюсь к теме времён 2007 года. Но у меня, извините, FireFly. Расчёт в группе С1. Геометрия: плоский по ChemCraft' у трицикл + заместитель п-нитрофенил, тоже плоский. Между ними угол 670 (предвосхищаю: строго говоря, классификацию на пи- и сигда орбитали быть не может и т.п.). При расчёте вертикальных энергий возбуждения получается, что в HOMO все пи-электроны на трицикле, заместитель голый, на LUMO вся пи-электронная плотность ( Е ) размазана по обоим фрагментам (как хорошо, что у нас на форуме нет научного редактора :D).
1. Как классифицировать такой переход?
2. А что если характеризовать Е молекулы в возбуждённом состоянии суммируя заселённость по каждой АО так: Е(трицикл, стандартно) + Е(заместитель, стандартно)*Cos 660? Это вообще то не я придумал - в книге ГЕОХИ по МОХ крутили заместитель, пока не получилось соответствие с экспериментом...
Если возникнет благосклонность к моему вопросу типа: а на кой чёрт зачем это нужно, то отвечу, есть кое-какие соображения по корреляциям... :very_shuffle:
(Рекомендации о том, какие и как надо суммировать вклады от орбиталей в общем случае, я прочитал на этой теме выше, спасибо).

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение VTur » Пт июл 22, 2011 8:48 pm

Еще классики, чтобы хоть как-то учесть неразличимость электронов (и тождественность свойств) ввели для этого определитель.
Зачем Вам это искусственное деление? Оно возможно только в абсурдной модели невзаимодействующих электронов. Все стараются уйти от этого.
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
Lantano
Сообщения: 186
Зарегистрирован: Чт окт 09, 2008 10:35 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение Lantano » Пт июл 22, 2011 11:25 pm

VTur писал(а):Зачем Вам это искусственное деление? Оно возможно только в абсурдной модели невзаимодействующих электронов. Все стараются уйти от этого.
О каком делении идет речь?
АлександрI писал(а): 1. Как классифицировать такой переход?
2. А что если...
1. Зависит от Вашего желания и потребностей задачи и требует внимательного исследования МО методом "пристального взгляда". Понятно, что любая классификация имеет модельный характер.
2. Вы так хотите найти (оценить, саппроксимировать,...) энергию возбуждения? Тогда, скорее всего, ошибка в определении энергии перехода будет больше величины барьера внутреннего вращения. Иными словами, как повезет.
"Если миру не нужен свет - Не беда, проживёт и так.
Если стал не нужен поэт - Не беда, он наймётся в кабак..."

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение VTur » Сб июл 23, 2011 12:38 am

О делении, идущей с модели Хюккеля - пи и сигма электроны. Какие количественные характеристики тут можно получить?
После отстоя требуйте долива

Аватара пользователя
Lantano
Сообщения: 186
Зарегистрирован: Чт окт 09, 2008 10:35 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение Lantano » Сб июл 23, 2011 1:29 am

>>>VTur
Судя по постановке последней обсуждаемой задачи, количественные характеристики можно получить только путем корреляции.
А если вообще, то возможность (увы, не всегда осуществимая) расклассифицировать орбитали по разным неприводимым представлениям группы симметрии меня всегда радует.
"Если миру не нужен свет - Не беда, проживёт и так.
Если стал не нужен поэт - Не беда, он наймётся в кабак..."

АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение АлександрI » Вс июл 24, 2011 12:11 am

VTur писал(а):искусственное деление? Оно возможно только в абсурдной модели невзаимодействующих электронов
Я согласен: все свойства молекулы определяются плотностью электронов (распределением, конфигурацией - не это ли описывает лапласиан?). Нет физически в молекуле таких электронов, к которым можно было бы прицепить метку пи-электрон или сигма-электрон и последние локализовались бы в плоскости ХУ, реализуя сигма-перекрывание АО, а первые - толкутся над ними, образуя тучи пи-электронов (пи-перекрывание р-АО). Т.е. данный электрон вот только что участвовал в сигма-скелете, а вот он уже в "туче". При наложении внешнего эл-маг поля туча в моей молекуле, будучи ранее локализованной на трицикле, расползается и на заместитель, который , сволочь, к тому же повёрнут к трициклу почти боком! (Скелет остался без изменений - адиабатическое приближение из TD-DFT). Я думаю, что при таком примитивном приближении форумчанам станет более понятным, что я хотел узнать своими вопросами...
Lantano писал(а):хотите найти (оценить, саппроксимировать,...) энергию возбуждения?
Я так понимаю, это уже считает TD-DFT. Я хочу сравнить размазанность пи-электронов молекулы в основном и возбуждённом (ну, сейчас первом) состояниях с интенсивностью палки в TD-DFT - спектре. А так как эта раз-ть ещё и закручена заместителем трицикла, то отсюда и взялся соs660.
Хочу услышать мнение форумчан, насколько перспективен этот подход. Ибо я посчитал электронную плотность с помощью MASK - там полный туман (буквально)...

Аватара пользователя
Lantano
Сообщения: 186
Зарегистрирован: Чт окт 09, 2008 10:35 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение Lantano » Вс июл 24, 2011 1:46 am

АлександрI писал(а): насколько перспективен этот подход.
Только как корреляционная зависимость в серии близких по строению веществ.
А что такое MASK?
"Если миру не нужен свет - Не беда, проживёт и так.
Если стал не нужен поэт - Не беда, он наймётся в кабак..."

АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение АлександрI » Вс июл 24, 2011 8:54 am

Lantano писал(а):А что такое MASK?
Пока что с утра навскидку:
avelon писал(а):http://www.ccmsi.us/mask/ вот смотрите

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение sanya1024 » Вс июл 24, 2011 3:25 pm

MaSK на сайте выглядит красиво, но у меня что-то непараллельная версия не запустилась на ноуте.
АлександрI, подскажите, плз, что нужно, чтоб ее запустить? у Вас все просто так, по дабл-клику запускается? Кстати, зачем визуализатору параллельная версия? Вы уже опытный пользователь :) может, Вы уже видели, что MaSK такого делает, что ему нужно 4 ядра?

Да, на другом компе с WinXP SP2 запустилось... а вроде, в сист. требованиях Win2k, к-рая стоит у меня на ноуте, значилась... а у Вас какая ОС?
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение АлександрI » Вс июл 24, 2011 7:58 pm

sanya1024 писал(а): подскажите, плз, что нужно, чтоб ее запустить?
Sorry, Но Вы обратились с вопросом к чайнику, у которого, если что получается с инсталляцией софта, то лишь случайно :(
Я в начале декабря закачал самораспаковывающийся архив MaSK.exe, распаковал его - оказалась версия 1.2.1 - и работаю с ней. Теперь, вроде, есть новые версии 1.3, но к ним надо какой-то дополнительный софт. Во всяком случае я сегодя написал письмо Евгению Подоляну с этим вопросом.
Пользуюсь теперь возможностью обратиться к Вам, ведь мои орбитальные вопросы Вы проигнорировали... :issue:

Код: Выделить всё

I've already tried some of the features in the beta version. But some other features are new for me. For example, how can I invoke DFT(D), COSMO and other variants of PCM or change HFX?
Это Ваш вопрос к Грановскому, из которого следует, что у Вас, как у Особы, Приближённой к Императору, уже есть FireFly 8. И там есть COSMO and other variants of PCM ! Не придётся ли считать мои проблемы с Hess+PCM устаревшими и надо будет их пересчитывать в новой версии? :shock:
sanya1024 писал(а):Вы уже опытный пользователь может, Вы
Может быть, из меня что нибудь и получилось, если бы Вы меня не бросили на полдороге в начале пути... :very_shuffle:

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение sanya1024 » Вс июл 24, 2011 9:45 pm

АлександрI писал(а): Sorry, Но Вы обратились с вопросом к чайнику, у которого, если что получается с инсталляцией софта, то лишь случайно :(
Я в начале декабря закачал самораспаковывающийся архив MaSK.exe, распаковал его - оказалась версия 1.2.1 - и работаю с ней. Теперь, вроде, есть новые версии 1.3, но к ним надо какой-то дополнительный софт. Во всяком случае я сегодя написал письмо Евгению Подоляну с этим вопросом.
Понятно... просто Вы уже общались с этой программой, а я только что про нее узнала. Пощупала пока версию 1.3 на том компе, где она запустилась, обнаружила баг при работе с псевдопотенциалом (слава богу, это не Ваш случай), написала разработчику. Заодно спросила, почему не запускается на моем ноуте.
АлександрI писал(а):Пользуюсь теперь возможностью обратиться к Вам, ведь мои орбитальные вопросы Вы проигнорировали... :issue:

Код: Выделить всё

I've already tried some of the features in the beta version. But some other features are new for me. For example, how can I invoke DFT(D), COSMO and other variants of PCM or change HFX?
Это Ваш вопрос к Грановскому, из которого следует, что у Вас, как у Особы, Приближённой к Императору, уже есть FireFly 8. И там есть COSMO and other variants of PCM ! Не придётся ли считать мои проблемы с Hess+PCM устаревшими и надо будет их пересчитывать в новой версии? :shock:
Ничего особо приближенного :) Попросила бету на пощупать -- и щупаю в свое удовольствие :) И действительно, новый вариант детерминантного CASSCF весьма порадовал скоростью и непрожорливостью (по сравнению со старым). Ну, и QDPT в новой версии стало пошустрее.

Сочетание Hess+PCM порочно в любой реализации PCM, хоть COSMO, хоть что. А как включить новые фичи, я пока еще не знаю. Может даже, в мою бету они не включены.
Конечно, когда смогу включить новые варианты PCM, перещупаю их все. Но пока из моих экспериментов, в т.ч. с GAM-US и Гауссианом, получается, что D-PCM дает более адекватные результаты. (да, я помню про численные нестабильности и параметр analyz).
АлександрI писал(а):Может быть, из меня что нибудь и получилось, если бы Вы меня не бросили на полдороге в начале пути... :very_shuffle:
ну... я имела в виду опыт работы с MaSK :)
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

VTur
Сообщения: 7357
Зарегистрирован: Пт авг 31, 2007 1:36 pm

Re: Расчет Пи-электронной плотности в Gaussian

Сообщение VTur » Вт июл 26, 2011 8:02 pm

Хочется сказать еще что-то поперек.

Эл. плотность в методе Х-Ф - это сумма квадратов орбиталей (следует из определения функции ХФ). Квадрат одной орбитали не есть эл. плотность. Это осталось исторически от функции Хартри, и до сих пор переписывается из учебника в учебник.
Для описания эл. плотности (её парциальных свойств) одной или парой орбиталей лучше всего подходят локализованные и гибридные орбитали (на худой конец, симметризованные). Это следует из того, что основная часть эл. плотности локализована у ядер в виде сферы, а остальная часть в межъядерной области.

К сожалению, очень часто на конференциях вижу сообщения, где рисуют ВЗМО каноноческих орбиталей и говорят, что описывают эл. плотность. Как раз канонические орбитали хуже всего подходят для этого, так они (за исключением С орбиталей) большей частью не совпадают с линиями хим. связей, а часто и перпендикулярны им, что вообще-то абсурдно.

Лаплпсиан не показывает распределение эл. плотности, он дает области положительной и отрицательной кривизны: локального истощения - где эл. плотность спадает быстро и, возможно, откуда она утекает, и области локальной локализации - положительной кривизны, где она спадает медленнее и куда, возможно, она перетекает (знаки кривизн беруться противоположными).

Я пользуюсь http://aim.tkgristmill.com/
После отстоя требуйте долива

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 17 гостей