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【求助】如何用Materials studio计算拉曼光谱
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| 如何用Materials studio计算拉曼光谱 |
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赖旭
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2楼2011-06-16 12:51:45
ChemiAndy
木虫 (正式写手)
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小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
zh1987hs(金币+15, 模拟EPI+1): 谢谢 2011-06-17 15:58:54
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
zh1987hs(金币+15, 模拟EPI+1): 谢谢 2011-06-17 15:58:54
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要用VASP或CASTEP这些第一性原理计算模块。因为必须计算极化率。拉曼光谱是分子振动光谱。分子具有哪些频率的振动，就在哪个频率上出峰。但你知道不是所有的振动频率都会出峰，拉曼只在振动模式改变自身极化率的频率上出峰，峰高与极化率变化的相关(正比?记不清了)。极化率是构成分子的那团电子云对外部电磁场（光线）的作用的响应。它是一个3*3的矩阵。因为分子形状的原因，这团不规则的电子云对不同方向的电磁场的响应不同。 有2种方法计算拉曼光谱，静态的和动态的。 静态方法就是优化分子结构，完了计算频率，即能量对原子坐标的二阶导(Hessian矩阵)。这个可以得到各种振动模式的频率。对于每种振动模式，再计算所对应的极化率的变化，算出来相对强度intensity。不知道VASP和CASTEP能不能算拉曼强度，反正Gasuss是这样弄的。 如果你的体系是固体而不是分子，那静态方法有困难。因为原子太多，振动模式也多。这要用动态方法，即用VASP/CASTEP跑第一原理分子动力学。跑的过程中记录下体系在每一步的极化率。它是由每个振动模式的极化率的变化的加和。然后先算极化率轨迹的自相关函数，得到频率谱，对每个频率上的极化率变化用个傅立叶分析，就能把与每个振动模式的极化率变化分解出来，得到峰高。峰高要修正，因为有所谓的热极限效应，量子效应等。以上整个过程可以在任一本讲现代光谱学的教科书中找到，叫Fermi-Golden Rules。 我曾经写过一个教程，用CPMD软件包跑第一原理分子动力学，然后计算红外光谱。红外与拉曼很相似，不同之处是，对于每个频率的振动，只有该振动的偶极变化才会出峰，而且峰高与偶极变化相关。所以CPMD算红外，记录的轨迹是整个体系的dipole，而不是polarization. Polarization是dipole对原子坐标的一阶导。 [ Last edited by ChemiAndy on 2011-6-17 at 08:20 ] |
3楼2011-06-17 07:54:15