заряд на поверхности

[anna kendrick]

Здравствуйте. Заранее прошу прощение за возможную безграмотность вопроса. В работе рассматриваю взаимодействие молекулы воды, налетающей на поверхность пор аэрогеля. Была смоделирована эта поверхность, включающая атомы кремния, кислорода (которые лежат глубже) и водорода (на самой поверхности). Был вычислен заряд,скапливающийся на каждом из водородов. Далее, для упрощения расчетов думал смоделировать поверхность только из водородов, но заряженных . Проблема в том, что заряд дробный и как правильно составить инпут я не знаю. Может есть в гауссиане методы с которыми данный расчет возможен, или какой-то другой софт? Правильно ли заменить атомы поверхности на другие соединения, но чтобы заряд на водороде был тот же, например, на воду?

[Shorku]

Звучит слегка бредово. Так кто-то еще делал, или собственная идея?

[ Post made via Android ]

[Гесс]

Такое описание поверхности вызывает опасения что у вас там чтото может быть не то. Показали бы вы вашу поверхность. В профиль.
Я бы не делал подобные расчеты в гаусссиане по умолчанию. А какой уровень теории?
Я бы делал это в периодической полуэмпирике, при этом скажем в Empire (академически бесплатно на одну ноду) есть Embedded Charges которые могут быть сколь угодно дробными.
Подход с заменой атомов поверхности мне не нравится от слова совсем.

В Гауссиане частичный заряд можно дать атомам MM части: http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/k_mm.htm поиск по странице "partial". Более высокого уровня теории для этих атомов все равно не понадобится. Как скрестить MM и QM части - это уже следующий вопрос.

[anna kendrick]

Большое спасибо за помощь. Идея не моя, а руководителя. Не могли бы вы подсказать какую-нибудь литературу по этой теме, или по какому запросу ее гуглить?

[Гесс]

Это смотря что вы хотите получить. Из первого сообщения мне мало что ясно.
А гуглить... Ну можно чтото типа "water molecule on silica surface", так уже ловятся скажем http://slideplayer.com/slide/8842265/ и http://pubs.rsc.org/en/content/articlep ... C2CP40756F

[smihailov]

Прошу меня простить, но это не продолжение этого http://www.anchem.ru/forum/read.asp?id=20894 ?

[Гесс]

Прошу меня простить, но это не продолжение этого http://www.anchem.ru/forum/read.asp?id=20894 ?

Ужас. Я думал на анкеме все очень серьезно и строго, а тут такой полет троллизма.
Я прочел первую и последнюю страницы - да как бы ничего похожего невидно.
Когда TopicStarter сформулирует что он хочет посчитать то может ему и предложат реалистичную модель как это сделать.
[cut]Навскидку я могу предположить чтото в стиле MD (классическое, полуэмпирическое, DFT), положение молекулы на поверхности, реакцию с поверхностью, какие то стремные высокофизические упругие взаимодействия...[/cut]

[VTur]

Далее, для упрощения расчетов думал смоделировать поверхность только из водородов, но заряженных .

Как Вы будете их удерживать придумали? Потребуется же вторая поверхность противоионов.

[Гесс]

Далее, для упрощения расчетов думал смоделировать поверхность только из водородов, но заряженных .

Как Вы будете их удерживать придумали? Потребуется же вторая поверхность противоионов.

Зачем? Их тупо не оптимизировать. Такая себе рыхлая стенка из неполноценных зарядов и чего то там с водой. Выглядит странновато, не спорю, но это минимальная техническая проблема.

[smihailov]

Прошу меня простить, но это не продолжение этого http://www.anchem.ru/forum/read.asp?id=20894 ?

Ужас. Я думал на анкеме все очень серьезно и строго, а тут такой полет троллизма.

Ничего страшного не происходит. Подфорум "Сатира и юмор".

[VTur]

Далее, для упрощения расчетов думал смоделировать поверхность только из водородов, но заряженных .

Как Вы будете их удерживать придумали? Потребуется же вторая поверхность противоионов.

Зачем? Их тупо не оптимизировать. Такая себе рыхлая стенка из неполноценных зарядов и чего то там с водой. Выглядит странновато, не спорю, но это минимальная техническая проблема.

Можно создать сильно неравновесное состояние поверхности (точнее тонкой пленки), зафиксировав межатомные расстояния между зарядами одного знака без второго слоя противоинов. Но получить чего-то вменяемого без подгонки под результат не получится - электрическое поле заряженного тела разительно отличается от электрического поля незаряженного тела.

[ Post made via Android ]

[anna kendrick]

Вообщем я понял, что заменять поверхность просто заряженными ионами не правильно. Тогда вопрос: есть ли графические программы в которых уже смоделированны некоторые стандартные поверхности? мне нужна кремниевая и из подручных есть chemcraft, но там ее придется лепить. И можно ли в гауссиане оптимизировать по нескольким переменным, например, если задам систему из кремниевой поверхности и воды как z матрицу и надо оптимизировать только параметры, которые относятся к воде.

[VTur]

В ADF есть модуль BAND

[ Post made via Android ]

[Гесс]

В ADF есть модуль BAND

1)Сильноплатно.
2)Зачем он тут?

[anna kendrick]

И вообще как получают оптимизированные поверхности? Я примерно составляю в кемкрафте, и потом, после оптимизации, получаю комок. Проблема в том, что научрук судя по всему сам не разбирается в этой теме и помощь ищу со стороны.

[Гесс]

Берут несколько слоев, основываясь на рентгеновских координатах в вашем случае SiO2, глубинные замораживают (исключают из оптимизации), поверхностные (включая гидроксильные группы) релаксируют (оптимизируют).

[anna kendrick]

Берут несколько слоев, основываясь на рентгеновских координатах в вашем случае SiO2, глубинные замораживают (исключают из оптимизации), поверхностные (включая гидроксильные группы) релаксируют (оптимизируют).

Не могли бы вы сказать программы, в которых можно некоторые атомы замораживать, а другие оптимизировать хотя бы самым примитивным способом.

[Гесс]

с учетом размера системы - DFT думаю будет дорого. Но мне по прежнему непонятно что вы хотите получить в результате, поэтому сложно сказать.
Из ДФТ самые популярные программы - Гауссиан (сильноплатно, ломаные версии в интернете), Орка (бесплатно), Природа (бесплатно).
Полуэмпирику можно тоже делать в Гауссиане но это имхо неразумно. Оптимизация есть в VAMP который подпакет MaterialStudio, которая платно но вроде не так ужасно как Гауссиан + ломаные версии для попробовать. Оптимизация и МД есть в Empire который бесплатно для академии на одну ноду (вам этого должно хватить). МД (причем кажется мультиреференсное) должно быть в MNDO Тиля, но я затрудняюсь даже сказать есть ли там платные или бесплатные версии, помоему иначе как через самого Тиля получить программу малореально.
Все кроме MNDO (о которой я ничего не знаю) гарантированно умеет замораживать положения атомов.
Есть еще DFTB, с которым я не работаю, по масштабам вас должно устроить, список кодов где о реализован http://www.dftb.org/codes/, среди них ADF - сильноплатно, ломанного не видел, DFTB+ бесплатно.

Может вы все же опишете что вы хотите так чтоб вас поняли?

[anna kendrick]

Имеется гауссиан но из дефолтного мануала не разобрался как оптимизировать по нескольким атомам. Вообщем мне надо получить кривую энергии связи молекулы воды с силикатной поверхностью аерогеля. То есть выбрать некоторые положения молекулы воды относительно плоскости и сближать их. В результате должно получится несколько графиков. Но по мере сближения, ОН группы на поверхности будут как -то поворачиваться. В некотором приближении можно считать, что положения будут менять только Н, координаты которых и хочу найти оптимизацией. По оси абсцисс, на графике, расстояние между кислородом поверхности и кислородом воды. И оптимизировать при различных положениях воды относительно поверхности и при некоторых значениях расстояния между кислородами. Разумно звучит?

[Гесс]

Более-менее. Тогда это таки DFT, причем с дисперсионными поправками иначе водородные связи пойдут по... барабану.
Периодическое DFT звучит методологически корректнее но это очень специфичные коды, поэтому я бы оставался в традиционных, сделать кластер достаточного размера.
Для ззаморозки координат конкретного атома в гауссиане при задании геометрии в картезиановых координатах просто добавьте -1 после символа элемента

0 1
H -1 5.0 5.0 5.0
C -1 5.0 5.0 6.0
C 5.0 5.0 7.0
H 5.0 5.0 8.0

Это молекула ацетилена в которой один из CH будет всегда равным 1 ангстрему.