作者peter308 (pete)
看板Chemistry
标题Re: [学科] Gaussian 算金属团簇的能量问题
时间Mon Nov 12 22:28:03 2018
※ 引述《allenc38 (我现在只想被肛)》之铭言:
: 比如 计算5个Au的cluster
: 得出一些没有虚频的构造 这些构造能量不同
: 那是什麽原因造成他们之间能量上的不同呢?
: 同样数目 同样元素 不同排列
: 造成能量有高有低的原因是什麽呢?
我刚好有做过gold的丛集的计算 文章去年也发表了
这类型的研究主要是找金属丛集的最佳化构形
而用电脑找最佳化构形的研究属於计算复杂度中的NP-Hard问题
也就是你花了很多计算时间也不见得可以找的到最好的解 也无从验证起
回到你的问题
为什麽不同金属原子的排列 能量高低会不同?
因为不同的位置排列对应不同座标, 而不同材料有其对应的能量景深
所以 一个结构的座标位置就会对应一个能量值,数值的大小会一样或不一样
构形最佳化的研究就是在找一个已知的位能景深下的最低能量的结构为何
这个部分的处理要牵扯到很多最佳化演算法的效能和准确度
并不是很容易的一个问题
目前也还是一个很活跃的研究题目和领域
针对金的丛集系统
如果是20颗以内的大小,结构的部分已经说已经算是有共识。
很多文章都发表了
20颗之後,因为local minimas的数目会随粒子数目的增加呈指数上升。
所以 目前还是一个未知的领域
金这个材料在丛集大小尺度要非常小心
因为它会有所谓的相对论性效应,和三体效应
一般tight-binding 会失效是因为算哈密顿矩阵元素都是假设two-point 近似
但金丛集有比较强的三体作用,所以tight binding会出错
至於tight-binding以下的作用势能
则根本没有个别的电子轨道
因此相对论性效应根本无法被包含进去
一定要用DFT 或以上的第一原理势能,才能预测比较正确的构型结构。
另外
虚频的问题意味你的结构并不是一个真正的能量谷底 而是一个鞍点(一阶或是2阶)
处理鞍点通常作法就是用IRC方式沿着虚频方向做一个结构微扰
但有时候会成功有时候会失败
如果你的教授 是要你用手动方式改变结构 去看能量如何变化
那应该只是教学用途的考量
Au5 的最低能量结构是一个平面的结构
这已经是一个既定的事实了。
有任何关於金的丛集的最佳结构构形问题,欢迎都可以找我讨论。
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※ 编辑: peter308 (111.184.226.199), 11/12/2018 22:31:00
※ 编辑: peter308 (111.184.226.199), 11/12/2018 22:39:00
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