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【求助】如何用Materials studio計算拉曼光譜
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ChemiAndy
木蟲 (正式寫手)
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小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
zh1987hs(金幣+15, 模擬EPI+1): 謝謝 2011-06-17 15:58:54
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
zh1987hs(金幣+15, 模擬EPI+1): 謝謝 2011-06-17 15:58:54
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要用VASP或CASTEP這些第一性原理計算模塊。因為必須計算極化率。拉曼光譜是分子振動光譜。分子具有哪些頻率的振動，就在哪個頻率上出峰。但你知道不是所有的振動頻率都會出峰，拉曼只在振動模式改變自身極化率的頻率上出峰，峰高與極化率變化的相關(guān)(正比?記不清了)。極化率是構(gòu)成分子的那團(tuán)電子云對外部電磁場（光線）的作用的響應(yīng)。它是一個3*3的矩陣。因為分子形狀的原因，這團(tuán)不規(guī)則的電子云對不同方向的電磁場的響應(yīng)不同。 有2種方法計算拉曼光譜，靜態(tài)的和動態(tài)的。 靜態(tài)方法就是優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)，完了計算頻率，即能量對原子坐標(biāo)的二階導(dǎo)(Hessian矩陣)。這個可以得到各種振動模式的頻率。對于每種振動模式，再計算所對應(yīng)的極化率的變化，算出來相對強(qiáng)度intensity。不知道VASP和CASTEP能不能算拉曼強(qiáng)度，反正Gasuss是這樣弄的。 如果你的體系是固體而不是分子，那靜態(tài)方法有困難。因為原子太多，振動模式也多。這要用動態(tài)方法，即用VASP/CASTEP跑第一原理分子動力學(xué)。跑的過程中記錄下體系在每一步的極化率。它是由每個振動模式的極化率的變化的加和。然后先算極化率軌跡的自相關(guān)函數(shù)，得到頻率譜，對每個頻率上的極化率變化用個傅立葉分析，就能把與每個振動模式的極化率變化分解出來，得到峰高。峰高要修正，因為有所謂的熱極限效應(yīng)，量子效應(yīng)等。以上整個過程可以在任一本講現(xiàn)代光譜學(xué)的教科書中找到，叫Fermi-Golden Rules。 我曾經(jīng)寫過一個教程，用CPMD軟件包跑第一原理分子動力學(xué)，然后計算紅外光譜。紅外與拉曼很相似，不同之處是，對于每個頻率的振動，只有該振動的偶極變化才會出峰，而且峰高與偶極變化相關(guān)。所以CPMD算紅外，記錄的軌跡是整個體系的dipole，而不是polarization. Polarization是dipole對原子坐標(biāo)的一階導(dǎo)。 [ Last edited by ChemiAndy on 2011-6-17 at 08:20 ] |
3樓2011-06-17 07:54:15
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