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高斯計(jì)算兩個(gè)有機(jī)分子 已有4人參與
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請(qǐng)教下做量子化學(xué)的高手們 如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)有機(jī)分子的相互作用計(jì)算，目的是算出calculated energy levels或者是density of state 比如像下面的圖，圖中最下面和最上面的曲線和短線圖分別是單獨(dú)的分子A和分子B的能級(jí)和DOS， 這個(gè)很簡(jiǎn)單就可以算出來(lái)，中間的是兩個(gè)分子一起作用后的結(jié)果，這咋計(jì)算呀 請(qǐng)高手指教 [ Last edited by zhurl123 on 2012-4-16 at 16:01 ] |
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2樓2012-04-16 21:59:03
Jasminer
鐵桿木蟲 (著名寫手)
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3樓2012-04-18 01:10:08
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感謝樓上的老兄，建議很好。 對(duì)兩種有機(jī)物分別而言，通過(guò)計(jì)算單個(gè)有機(jī)物的態(tài)密度，可以知道哪些地方有軌道，上圖中最上面和最下面的單豎線和曲線是高斯計(jì)算得到的軌道和畫出的相應(yīng)的態(tài)密度，從圖上可以看出，在費(fèi)米能級(jí)到1.8eV沒(méi)有能級(jí)（對(duì)單個(gè)的SubPc和NPB而言）. 實(shí)際問(wèn)題中，兩種有機(jī)分子同時(shí)在高真空下蒸發(fā)沉積，然后測(cè)定光電子能譜，這時(shí)候需要通過(guò)計(jì)算看看那哪些地方有新的軌道出現(xiàn)（光電子能譜和軌道應(yīng)該是有很好的吻合）。上圖中中間的曲線和bar，就是一起計(jì)算SubPc和NPB后的軌道和態(tài)密度，計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于單個(gè)分子，在費(fèi)米能級(jí)到1eV之間出現(xiàn)了ABC三個(gè)新軌道，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中光電子能譜也有峰出現(xiàn)，而對(duì)單個(gè)的SubPc和NPB的光電子能譜，在0到1.8 之間是沒(méi)有能級(jí)的。 請(qǐng)教如何建模比較合適，比如放置兩個(gè)分子時(shí)的距離，取向等以什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，然后讓他們計(jì)算 感謝幫助�。。�！ [ Last edited by zhurl123 on 2012-4-18 at 09:26 ] |
4樓2012-04-18 09:22:27
★ ★ ★ ★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
zhou2009: 金幣+3 2012-04-18 16:29:14
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這個(gè)方面的計(jì)算我也沒(méi)做過(guò)。我就隨便說(shuō)一下。 當(dāng)分子二聚或者高聚的時(shí)候，兩個(gè)分子的分子軌道相互作用使得HOMO和LUMO軌道分裂。于是光譜就出現(xiàn)變化了。 關(guān)于兩個(gè)分子之間相互作用的取向，一般情況下都不止一種取向，如果分子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單剛性，可以根據(jù)分子間相互作用力來(lái)作二聚體的構(gòu)想。如果想比較完整，就需要做Anealing--分子淬火來(lái)尋找二聚體的最低能量構(gòu)想。 PS：你說(shuō)的density of state,我不太懂到底是什么意思，我平時(shí)也有算density of state，不過(guò)我是算動(dòng)力學(xué)RRKM的時(shí)候用，這個(gè)是統(tǒng)計(jì)方法算出來(lái)的，高斯頻率分析可以提供參數(shù)，但是沒(méi)法算density of state。如果你所說(shuō)的density of state和我說(shuō)的意思一樣的話，你就得需要采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，而且你這個(gè)情況很可能需要做一個(gè)溫度下的density of state，這樣就是做該溫度下的boltzman溫度分布的態(tài)的積分，感覺(jué)比較復(fù)雜。不過(guò)我也沒(méi)做過(guò)類似的，不敢保證我說(shuō)的是不是正確 |
5樓2012-04-18 14:15:59
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謝謝樓上哥們的幫助解答，給的建議都非常好。 我說(shuō)的態(tài)密度（DOS）是把分子畫出后，然后進(jìn)行優(yōu)化，得到的數(shù)據(jù)里面就可以提取出DOS圖來(lái)，再?zèng)]有進(jìn)行任何的計(jì)算，就只是優(yōu)化的結(jié)果。 就比如下圖（Fig.1 Calculated density of states of SubPc），只是優(yōu)化后就可以畫出態(tài)密度及軌道圖，可能你說(shuō)的DOS考慮了很多因素之后的。 以上是單個(gè)分子的，如果想把兩個(gè)分子放在一起，優(yōu)化后，也照樣可以畫出軌道圖和態(tài)密度圖，樓上兄弟的建議很全面，兩個(gè)一起算的時(shí)候考慮的附加因素挺多的，這樣應(yīng)該更準(zhǔn)確。如果只是簡(jiǎn)單的放在一起優(yōu)化一下結(jié)構(gòu)，不考慮那么多的因素，是不是隨便畫出來(lái)放在一起，然后讓他們自動(dòng)優(yōu)化就行了呢？ [ Last edited by zhurl123 on 2012-4-18 at 16:14 ] |
6樓2012-04-18 16:12:03
zhou2009
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小紅豆: 金幣+3, 謝謝回帖 2012-04-18 18:34:05
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送鮮花一朵小紅豆: 金幣+3, 謝謝回帖 2012-04-18 18:34:05
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不是隨便畫出來(lái)放在一起，然后讓他們自動(dòng)優(yōu)化就行了。 還是要從兩個(gè)分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)搭配。特別是二者可能形成配鍵、氫鍵的可能部位，以此為根據(jù)來(lái)搭配。否則只是范德華作用。 進(jìn)一步則要看A、B的HOMO、LUMO圖形，來(lái)比對(duì)�？凑l(shuí)的HOMO圖形會(huì)與另外的LUMO圖形相搭配，這時(shí)要比較軌道對(duì)稱性。 在這樣的基礎(chǔ)上再優(yōu)化。 |
7樓2012-04-18 16:49:05
Jasminer
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zhou2009: 金幣+5 2012-04-18 21:17:02
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
zhou2009: 金幣+5 2012-04-18 21:17:02
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lz研究的混合物是在氣相沉積的條件下得到的，那么情況可能會(huì)更復(fù)雜一些，因?yàn)榇藭r(shí)得到的不見(jiàn)得就會(huì)是最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，據(jù)我所知一些CVD膜放置后有明顯的相分離或晶化傾向。那么最保險(xiǎn)的做法還是根據(jù)實(shí)驗(yàn)中相關(guān)表征結(jié)果來(lái)建模得到局域穩(wěn)態(tài)。 另外如果得到的是非晶態(tài)膜，是不是用MD跑一下取統(tǒng)計(jì)結(jié)果更合理些？當(dāng)然那就復(fù)雜了，簡(jiǎn)單的研究可能沒(méi)有必要。 |
8樓2012-04-18 18:47:57
9樓2012-04-19 08:43:03
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老兄考慮的很周到，考慮到了結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)情況來(lái)建模，嚴(yán)格來(lái)講，確實(shí)是在氣相情況下，也很有可能得到的是非晶薄膜，如果用MD跑真的可能要復(fù)雜很多。 我把一樓中圖中的計(jì)算細(xì)節(jié)貼出來(lái)，老兄再給點(diǎn)意見(jiàn)，我覺(jué)得他們應(yīng)該是沒(méi)考慮那么多的因素，還望老兄指點(diǎn)指點(diǎn)： To identify the origins of the gap states found in valence band, theoretical simulation with density functional theory methods were used to compute the molecular orbitals (MOs) and simulated density of states. The optimized geometric structures were obtained with the method of B3- LYP and the basis set of 6-31G, and the single-point energy was then applied to retrieve the detail information of molecular energy using Gaussian03 software [17]. The simulated valence-band spectra using calculated MOs was extracted via GaussSum [18] with full-width-at-halfmaximum of 0.4 eV. 計(jì)算后的結(jié)果就是圖一的結(jié)果，最上面和最下面的圖是單個(gè)有機(jī)分子的，中間那個(gè)是兩個(gè)一起計(jì)算后的結(jié)果。 |
10樓2012-04-19 08:51:23
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