Kysymys:
Kuinka määritellä mukautettu voima kvanttikemian paketeissa?
Aug
2015-04-18 20:02:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En tiedä, onko tämä todella sovellettavissa, mutta haluan lisätä mukautetun voiman (esimerkiksi $ F (x, y, z) $ ) joitain atomeja geometrian optimoinnissani. Onko mahdollista lisätä tällaisia ​​voimia DFT- tai molekyylimekaniikkalaskelmiin? (mieluiten GAMESS tai Gaussian QC: lle tai Avogadro MM: lle).

Se voidaan tehdä myös molekyylimekaniikkana (MM) , koska tarvitsen vain likimääräisen geometrian voiman kohdistamisen jälkeen.

Annan esimerkin. Sano, että minulla on molekyyli A ja molekyyli B sekä voima, joka muuttuu avaruudessa $ F (x, y, z) $ , mutta jota käytetään vain molekyyliin B. Nyt minä haluat laskea A: n ja B: n uuden geometrian.

Luulen, että tämä on kuin lisätä $ V_F $ ulkoiseen energiaan Schrödingerissä yhtälö, mutta en tiedä miten se tehdään QC-paketeissa:

$$ \ left [- \ frac {1} {2} ∇ ^ 2 + V (r) + \ väri {punainen} {V_F (r)} \ oikea] ψ (r) = Eψ (r) $$

Päivitys: vahva > Ajatus yksikkö solun tekemisestä ja sen kutistumisesta näyttää hyvältä (Geoff Hutchinson ehdotti täällä), mutta ongelmana on, etten pystynyt selvittämään, kuinka CP2K asennetaan MacOS: een, ja etsin myös jotain, jolla on yksinkertainen käyttöliittymä kuten Avogadro. Yritin jopa Maestro by Schrödinger -ohjelmistoa, mutta en voinut kutistua yksikkö soluja.

Voitteko antaa hieman käsityksen siitä, miksi tarvitset mukautettua voimaa - mitä yrität tehdä täällä?
Miksi yrität asentaa CP2K: n kannettavaan tietokoneeseen? Miksi et käytä Linux-klusteria?
@GeoffHutchison Yritin sitä, mutta kuten sanoin, en tunne Linux-komentoriviä. Se tarvitsee SVN: n, joka on jo iso asia, jotta se toimisi, ja sitten sen asennus on itsessään toinen ongelma. Toisaalta en näe Avogadrossa mitään laajennusta, joka voisi tehdä syötetiedoston CP2K: lle.
Haluatko kohdistaa voimia elektronipilveen vai vain ytimiin? Tai molemmat?
Kolme vastused:
Another.Chemist
2015-04-21 10:50:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lyhyt vastaus ei ole. Et voi määrittää vakiota voimaa järjestelmän atomille tai atomien joukolle.

Jos haluat silti muokata voimavakioita, se tehdään seuraavasti:

  1. Gaussian, voit muokata sitä avainsanalla GEOM (IHarmonic = n ), jossa n on osa: $ \ frac {n} {10 ^ 6} $, joka osoittaa vastaava järjestelmään kohdistettu voima. Sen yksiköt ovat $ \ frac {Hartree} {Bohr ^ 2} $. Jos haluat lisätietoja, katso tämä linkki.
  2. Jos haluat tuoda tietyn voiman atomiin tai atomien joukkoon MM: ssä, paras tapa tehdä se on oman järjestelmän parametrointi haluamaasi ympäristöön. Tärkein osa on, että sinun on pidettävä mielessä, että pääosan ec oikea osa. minkä tahansa MM: stä kuvaa haluamasi järjestelmän tai järjestelmäjoukon tietyn voimakentän parametrit tietyissä olosuhteissa (esim. aminohapot vedessä, kuten OPLS)

$$ \ vec {F} = \ frac {\ osal V} {\ osittain x} $$

  1. Lisäksi puhuessasi QM: n voimista puhut voimista vaikuttavat elektroneihin. Ei atomeilla.
  2. Mutta jos haluat silti tietää keinon tietää kuinka elektronien voimat (From DFT) ja samalla ytimet ovat, suosittelen sinua Car-Parrinello. Katso tämä linkki
  3. Jos olet erityisen kiinnostunut simuloimaan QM-järjestelmiä elektronien kanssa vaikuttavilla erityisillä voimilla, paras tapa tehdä se (sikäli kuin tiedän ) on kehittää oma tiheysfunktiosi.

Päivitä

I Gaussin syötetiedostoa pyydettiin selvittämään, kuinka avainsana ja syöttö ovat käytetty: Geom (iharmoninen = n ). En löytänyt vastaavaa tiedostoa, sen sijaan annan kokeilun kahdesti laatimalla kaksi syötetiedostoa, joiden arvo on n. Käytetyt Gaussin syötetiedostot olivat:

  chk = Test.chk # p opt b3lyp / 6-31g geom (iharmoninen = n) Test0 1H H 1 0,9 O 2 1,2 1120.  

ja n käytetyt arvot olivat 2 (vasemmalla) ja 20 (oikealla). Molempien simulaatioiden vastaavat energia- ja RMS-profiilit ovat:

Energy and RMS profile

Gamessissa voit käyttää myös näitä avainsanoja: Statpt , Force ja siihen liittyvät avainsanat, kuten Zmt . Lisätietoja, katso tämä linkki sivuilla 2-121 ja 2-131.

Haluan kokeilla IHarmonic-konseptia. Kolmio / bohr ^ 2-ulottuvuus on energia / ulottuvuus ^ 2 = voima / ulottuvuus. Se ei ole voimaa ja se on paine. Jos tarkastelet kommenttejani Geoffin kanssa, paine on juuri se, mitä haluan soveltaa järjestelmään. Voitteko antaa hieman enemmän selityksiä tai vielä paremman toimivan esimerkin tällaisesta Gaussin syötetiedostosta?
@Aug, kiitos kommentoivastani viestiäni, katso päivitykseni ja hyvää päivää :)
Vau ! Se on todella mahtavaa! Minulla on vain vähän hämmennystä tämän alkuperäisen yliaallon fyysisestä merkityksestä. Vastaako tämä ulkoista painetta (koska haluan käsitellä tätä ulkoista painetta)? Jos näin on, kuten näen 1 hartree / bohr ^ 2 = 1557 Pa. Asettamalla n = 20, olemme tekemisissä 20 x1556x 10 ^ -6 = 0.031 Pa: lla, jolla ei ole oikeastaan ​​fyysisesti perusteltua merkitystä (1 ilmakehä on 101325 Pa). . Se tarkoittaa, että jopa 1 atm paineessa meidän on asetettava n = 6,4 x 10 ^ 7! mikä ei ole oikeastaan ​​sovellettavissa. Onko jotain, mitä teen väärin täällä?
Ensinnäkin, ** Pascal ** ei ole kvanttiyksikkö. Toiseksi löydät kuvauksen paineen, voiman ja yliaaltojen välisestä suhteesta (kvanttinäkökulmasta) täältä: http://physics.stackexchange.com/questions/147128/pressure-in-harmonic-oscillation Katso suurin vastaus
Luulin, että tämä alkuperäinen harmoninen aihe on syytä käydä erillinen keskustelu. Haluatko katsoa sitä kiitos: http://chemistry.stackexchange.com/questions/29143/what-is-the-relation-between-surface-tension-and-initial-molecular-harmonic
@Aug Uusi viesti on mielenkiintoinen. Toivon, että tähän viestiin on löydetty täydellisin vastaus tähän kysymykseen. Kiitos, hyvää päivää ja älä unohda valita täydellisintä vastaustasi: D
Geoff Hutchison
2015-04-20 04:45:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä on varmasti mahdollista useimmissa MM-paketeissa, joten se on mahdollista myös QM / MM-kautta. Minun piti kaivaa hieman nähdäksesi, miten voisit tehdä tämän jokaisessa ohjelmassa (vihje, se ei ole helppoa).

Gaussianille parasta on lukea erittäin pitkä osa molekyylimekaniikan avustajat.

GAMESS-sovelluksessa sinun on asennettava Tinker -ohjelma ja käytettävä QM / MM-integraatiota.

Avogadro ja Open Babel eivät tällä hetkellä salli mukautettuja voimia, vaikka koodaaminen ei olisikaan liian vaikeaa.

Luulen, että toinen vaihtoehto, riippuen siitä, miksi voimia tarvitset, on käyttää geometristä rajoitusta optimointi. Esimerkiksi tiettyjen etäisyyksien säilyttäminen.

Ongelmana on periaatteessa, että ilman huolta geometrian optimointi pakotetaan käyttämään numeerisia johdannaisia, koska QM- tai MM-ohjelma ei tiedä paljoakaan toiminnallisista muokatun joukkosi muoto.

Kiitos Geoff. Itse haluan simuloida joidenkin kaasuyhdisteiden käyttäytymistä paineen alla. Tässä yritän lisätä P.ΔV: n kokonaisenergian järjestelmään. Ajattelin ensin käyttää ajatusta jäädyttää joidenkin atomien etäisyys, kuten sanoit. Minun pitäisi sanoa, että tulokset ovat todella lupaavia ja yhteensopivia kokeellisen datan kanssa, mutta ajattelen, kun haluan julkaista tulokset, saatan kohdata kriitikkoja, koska koko järjestelmä ei ehkä romahda tasaisesti paineen alla. Siksi haluan tehdä jotain hienostuneempaa.
Jos haluat simuloida painetta, paras vaihtoehto on käyttää koodia, jolla on jaksolliset reunaehdot, ja muuttaa solun yksikkökokoa (eli tilavuutta). Koska n, R ja T ovat vakioita, P ja V ovat käänteisesti yhteydessä toisiinsa.
Lisäksi tällaisissa simulaatioissa kannattaa harkita MD: tä, esimerkiksi käyttämällä CP2K: ta, jonka avulla voit suorittaa sekä yksikkö solulaskelmat että QM-dynamiikan.
Pidän todella ajatuksesta yksikkö solusta. Onko se mahdollista Avogadrossa? (Olen mukavampi Avogadron kanssa ja minulla on myös Mac ja näyttää siltä, ​​että CP2K on tarkoitettu vain Linuxille). Yritin tehdä suuremman yksisolun kristallografiavalikosta, suoritin UFF: n kahdelle metaanimolekyylille testinä ja yritin sitten tehdä yksikkö solusta pienempi. mutta koko molekyylijärjestelmä räjähti!
Tällä hetkellä Avogadron ja Open Babelin UFF-optimoinnit eivät kunnioita yksikkö soluja. Voit kuitenkin käyttää yksikkö solua Avogadron avulla ja käyttää sitten simulaatioon CP2K: ta tai muuta ohjelmaa. Julkaisulaatuisten tulosten osalta tämä olisi ehdotukseni (ts. LAMMPS, Tinker, GROMACS, CP2K jne.)
Minulla on vaikeuksia saada CP2K tai LAMMPS toimimaan MacBookissani. He näyttävät toimivan komentorivin johtajina ja siinä olen todella huono! Onko olemassa mitään sovellusta, joka voidaan asentaa OSX: ään tai Windowsiin käyttäjäystävällisellä käyttöliittymällä (kuten Avogadro), voin yksinkertaisesti kopioida ja liittää yksikkösolun siihen ja suorittaa kutistumiset?
Hei, lopulta voisin asentaa CP2K: n Linux-klusteriin (pitäisi sanoa, että menin helvettiin ja palasin takaisin!). Nyt en voi tehdä sen syötetiedostoa Avogadrolla. Tein toisen viestin, koska se on erillinen kysymys: http://chemistry.stackexchange.com/questions/29184/how-to-make-a-cp2k-input-file-with-avogadro
hBy2Py
2015-04-21 19:34:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jos haluat kykyä kohdistaa voimia ytimiin, muuttaa tasapainogeometriaa, en tiedä ohjelmistoja, joissa olisi "yksinkertainen käyttöliittymä, kuten Avogadro", joka tarjoaa sisäänrakennetun toiminnallisuuden tekemään mitä haluat. Olet todennäköisesti kohtaamassa joko ohjelmointi- tai komentosarjaprojektia tai paljon manuaalista iterointia.

Suosittelen, että tutkit ORCA: ta. ORCA sisältää kyvyn suorittaa geometrian optimointeja järjestelmille, joissa energia- ja kaltevuustiedot lasketaan ulkoisesti ( ExtOpt -tila; katso ORCA v3.0.3 -käyttöoppaan kohta 6.13.5, ladattavissa yllä linkitetystä foorumista). Suunnittelen itse asiassa jotain tällaista, vaikkakin toiminnallisuudella, joka ei ole läheskään yhtä yleistä kuin mitä kuvailette [mielivaltainen $ F (x, y, z) $]. Aion kirjoittaa Python-sovelluksen, joka kutsuu ORCA: ta tässä ExtOpt -tilassa ja sitten jokaisessa ExtOpt -jaksossa:

  1. Soittaa normaalin puhelun ORCA: lle yhden pisteen energian ja gradientin laskemiseksi ilman ulkoista voimakenttää
  2. Laskee ulkoisen voimakentän osuudet energiaan ja kaltevuuteen
  3. Yhdistää QM-energian ja gradientti, jonka ORCA on laskenut voimakentän energialla ja gradientilla
  4. siirtää yhdistetyn energian / gradientin takaisin ExtOpt ORCA: lle

ORCA tukee osittain -empiriset menetelmät sekä täydelliset kvanttimenetelmät, joten jopa suurten järjestelmien tulisi olla ajettavissa kohtuullisessa ajassa, kun olet rakentanut toteutusjärjestelmän sen toteuttamiseksi.

MUOKKAA: Sovelluksessasi, jossa yrität simuloida lisääntynyttä painetta, rajoitetun äänenvoimakkuuden lähestymistapa toimisi todennäköisesti melko hyvin käyttämällä paloittain potentiaalifunktiota, jossa $ V = 0 $ sisällä molekyylitilavuus, joka on laskettu tietylle paineelle, ja sitten se nousee erittäin suureksi laatikon rajoilla. Tehtävästä tulee sitten asianmukainen laatikkorajan määrittely, jonka epäilen olevan samanlainen kuin ontelon määritteleminen implisiittisissä solvaatiomalleissa (esimerkiksi COSMO $ ^ 1 $).

$ ^ 1 $ Klamt ja Schüürmann. Perkinsin tapahtumat 2 2 : 799-805 (1993). doi: 10.1039 / P29930000799



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...