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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » 其他 » 非能量最小点的频率计算(任意结构的频率计算)
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tiechong

金虫 (著名写手)

[交流] 非能量最小点的频率计算(任意结构的频率计算) 已有5人参与

对于不是局域极小点也不是是鞍点的结构,有没有可能计算频率(主要是为了得到拉曼光谱). 我个人理解是,理论上势能面上任意一个结构都有对应的频率?
大致是这样,在不同的温度下得到的一个材料的拉曼光谱很不一样, 应该是某一部分的结构有很大变化,但是我们又不可能模拟整个材料,只能把这部分拿出来建立一个分子模型. 想看看这个分子模型在任意结构下拉曼光谱特征峰的位置. 当然这些任意结构大部分都不是局域极小点也不是鞍点啦.
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1楼 2014-02-17 04:35:14
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virtualzx

木虫 (著名写手)
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gmy1990: 金币+3 2014-02-20 19:44:05
算拉曼光谱的温度依赖性不是这样算的。需要计算高阶项，找一组位移点拟合得到势能面，或者计算一个点阵然后解原子核薛定谔方程得到振动波函数。你随便取一点得到的二阶导数和拉曼光谱没关系。
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2楼2014-02-17 05:52:45
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tiechong

金虫 (著名写手)
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2楼: Originally posted by virtualzx at 2014-02-17 05:52:45
算拉曼光谱的温度依赖性不是这样算的。需要计算高阶项，找一组位移点拟合得到势能面，或者计算一个点阵然后解原子核薛定谔方程得到振动波函数。你随便取一点得到的二阶导数和拉曼光谱没关系。

哈哈，不是算拉曼光谱的温度依赖性啦。 我们的光谱都是材料产生之后在相同的温度下测得。而是温度不一样，产生的材料的结构会很不一样（主要是一个核心部分的结构不一样）。我们想大概知道这个核心部分的结构，不同的拉曼光谱所对应的结构
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3楼2014-02-17 06:41:16
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virtualzx

木虫 (著名写手)
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3楼: Originally posted by tiechong at 2014-02-16 17:41:16
哈哈，不是算拉曼光谱的温度依赖性啦。 我们的光谱都是材料产生之后在相同的温度下测得。而是温度不一样，产生的材料的结构会很不一样（主要是一个核心部分的结构不一样）。我们想大概知道这个核心部分的结构，不同 ...

只有最低点附近的二阶导数才可以给出拉曼光谱。如果你选的点不是平衡点的话，二阶导和波函数没有直接关系，也就和拉曼光谱没有直接关系了。
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4楼2014-02-17 12:22:50
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清新俊逸

木虫 (正式写手)
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gmy1990: 金币+2 2014-02-20 19:44:20
"我个人理解是,理论上势能面上任意一个结构都有对应的频率"

你理解错了，频率不是与一个结构对应的，而是由势能面形状决定的

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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5楼2014-02-17 15:17:37
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beefly

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gmy1990: 金币+2 2014-02-20 19:44:28
通常计算的振动频率都是谐振频率，只在梯度为零的点（平衡结构，过渡态）位置有效，此时振动模式和转动、平移模式可以通过Eckart条件分离。
对于一般的结构，梯度不是0，振动模式与转动、平移模式会发生耦合，Eckart条件不再成立，计算的谐振频率没有意义。需要计算非谐频率。
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beefly《西太平洋大学现代英汉词典》[bi:fli]牛肉一般地
6楼2014-02-17 21:06:21
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jiameiye

禁虫 (职业作家)
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7楼2014-02-20 19:18:29
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jiameiye

禁虫 (职业作家)
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8楼2014-02-20 19:20:06
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清新俊逸

木虫 (正式写手)
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7楼: Originally posted by jiameiye at 2014-02-20 19:18:29
你意思这说，可以通过计算非谐频率来计算任意结构的拉曼普吗？
...

考虑非谐性时，计算量超级大的。
比如，我算过四原子体系HOCO的频率，
在有解析势能面的情况下，计算harmonic frequencies，只需要得到Hessian矩阵，即能量的二阶导，马上就能得到结果，整个过程几个毫秒；
如果要计算非谐性频率，即精确的量子力学本征值，由于OH伸缩振动频率很高，需要计算一百多个本征值，能得到好多基频、倍频、和频振动频率，计算量大约是16核的机器算10个小时，内存至少需要40G。
如果体系更大，计算量程指数级上涨。

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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9楼2014-02-20 19:51:56
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beefly

专家顾问 (职业作家)

地沟油冶炼专家
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gmy1990: 金币+1 2014-02-21 06:58:38
引用回帖:
7楼: Originally posted by jiameiye at 2014-02-20 19:18:29
你意思这说，可以通过计算非谐频率来计算任意结构的拉曼普吗？
...

是，但是这里的“任意结构”不是一个结构，而是大量的结构。取决于到平衡位置的距离，以及振动量子数
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beefly《西太平洋大学现代英汉词典》[bi:fli]牛肉一般地
10楼2014-02-20 20:50:06
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