【正文】 行QSAR研究時，160個參數(shù)已經(jīng)是非常多的體系了，建議在進行處理之前，先使用相關性矩陣將所有的參數(shù)進行排序，剔除出那些相關性非常高的參數(shù)，這樣，在進行GFA分析時會大大降低參數(shù)的數(shù)目，同時，也會幫助我們對得到的回歸方程進行分析。如果是同一體系，簡單來講計算量和原子數(shù)目的立方成正比。例如，對于ZnO體系而言，當截取(100)表面，且真空層統(tǒng)一定為10A時，使用CASTEP程序進行計算，在考慮自旋極化的情況下。這樣，才能比較好的利用計算資源。其關系為線形增長，即計算時間與體積成線形增長，內(nèi)存也與體積成線形。Q32：在使用DMol3算頻率的時候，突然斷電了，怎么才能繼續(xù)算頻率呢？A32：在input文件中使用Vibration_Restart關鍵詞，就可以重新開始頻率計算了，文件的格式為：on 重新開始頻率計算， off 不重新開始頻率計算 file 重新開始頻率計算，需要從下一行讀入數(shù)據(jù)。而對于那些原子核半徑與晶胞參數(shù)項比較大的小晶胞而言，最好不要使用此方法。Q34：如何從Discover的輸出文件中查看每楨中原子的坐標以及速率等信息？A34：，參看F:\Shiwei\Materials Studio\Bug and Patch\需要執(zhí)行以下命令： （動力學后會產(chǎn)生一個隱含的 *.his文件，） 在命令行方式下test（回車） 不需要打后綴 fhis文件為ASCII格式文件，可以直接讀取，文件格式請參看F:\Shiwei\Materials Studio\Info form Accelrys\Common File 。Q36：DMol中有TS Conformation也有TS Optimization，應該選取哪一個來搜索過渡態(tài)？A36：在做過渡態(tài)搜索時候，有幾種方法，一種是使用得QST2的方法，即知道了反應物和產(chǎn)物，通過搜索反應路徑上的一階鞍點來搜尋過渡態(tài)的方法，在DMol3里，即為TS Search，另一種是直接從單個分子出發(fā)，搜索可能的過渡態(tài)結構，此方法單純計算能量的二階導數(shù)，看是否有只有一個虛頻點，在DMol中，即為TS Optimization。TS Optimization一般是對過渡態(tài)結構進行精修時使用，不過由于此方法并不能判斷過渡態(tài)是否連接反應物與產(chǎn)物，只能作為輔助手段。Q37：在使用CASTEP進行過渡態(tài)（TS）搜索時，當用reaction preview產(chǎn)生一個軌跡文件之后，對該軌跡文件進行TS search 運算時，在本機直接計算可以進行，但是進行save files時，卻無法完成提示Unable to set UserID. Trajectory file will be invalid.A37：這實際上是由于文件名格式的問題，在進行TS Search的時候，程序要求生成一個叫做“seedname ”的文件，注意，在Seedname和Trajectory之間是有空格的，而保存的時候，正是由于這個空格導致計算無法正常進行。完成后，用標準命令啟動Standalone計算即可。但是，該文件是可讀的。如果要驗證，有一個很簡單的方法，即將所有格點的電荷相加，再除以所取格點的總數(shù)，這樣得到的數(shù)目和體系的總價電子數(shù)目相等。隨便新建一個就可以了。H2O分子使用DMol3模塊，在BLYP/DN基組下計算得到的Mulliken Analysis結果：對于Overlay Matrix，實際上是一個下三角矩陣，實際形狀如下（重疊矩陣上的數(shù)據(jù)要除以1000才能得到最終值）：原子編號軌道軌道伸展方向電子數(shù)目電子重疊矩陣1111111112233102020212121212121101010100001100110000110022001000000001010120002022000000022152215120000800000013113112110001178000002391800121100002000070001210000001994000000012100000006000000121100000001036018225720121100000000450120210012213239700185432028721000151180002002471310012213000025712287432031000151000020071024總電荷 說明：在程序中出現(xiàn)的是下三角矩陣，上圖中將該矩陣復原。“軌道”一項表明不同的分子軌道，例如10表示1S軌道，21則表示2P軌道。對各個軌道上電子的加合即為該軌道上的電子總數(shù)，例如對O的1S軌道進行加合。例如對于O原子本身，需要考察O的各個軌道上的總電子數(shù)。對于OH的重疊電子密度，則需要考慮所有O和H軌道有重疊的電子數(shù)目。Full Mulliken population analysis 　OHHOHH有了這個表，就可以對各個原子間的鍵級來進行分析了。 注意，在計算IR的時候，但在實際計算的時候發(fā)現(xiàn)，才能夠順利開始計算體系的IR值。Q42：為什么我在手工使用Castep計算能帶結構、態(tài)密度或者聲子譜的時候，程序始終提示沒有Check文件？A42：Castep程序在計算能帶結構的時候，要求讀入上次計算得到的Check文件，遇到這樣的情況，可以手工將上次計算得到的Check文件改為所需要的Check文件名稱，這樣就可以繼續(xù)計算了。此方法計算量較小，但是可能導致能量和其導數(shù)的不連續(xù)性。當然，對于較小的體系，則可以設置足夠大的Cutoff半徑來保證所有的相互作用都被考慮進來。甚至在電中性的物種中也存在點電荷，例如水分子。在模擬中，點電荷一般是通過電荷平衡法（charge equilibrium）評價或者力場定義的電荷來分配的。要了解到這一點，可以參看如下事實：兩個單極，在10A的位置上其相互作用大約為33Kcal；而對于由單位單極分離1A所形成的兩個偶極。然而，如果單極相互作用處理不清的話，仍然會出問題。這就不是忽略了相對較小的偶極偶極相互作用，而是人為引入了作用較大的單極單極相互作用。一個“Charge Group”是一個小的原子基團，其原子彼此接近，凈電荷為0或者接近于0。Charge Group之間的距離為一個官能團中心到另一個官能團中心的距離R，Cutoff設置與Atom Based相類戲。Ewald加和方法比較合適與結晶固體。然而，此方法放也可以用于無定形固體和溶液體系。 此方法原理較為復雜，在《分子模擬—從算法到應用》一書中用了接近10頁的篇幅對其進行介紹，在這里無法一一說明。例如對于聚硅氧烷無定性體系，在邊長為29X29X29，密度為1的盒子中有20個聚硅氧烷分子，使用Discover進行Dynamics計算。不同Cutoff時，分子的均方根位移數(shù)據(jù)如下：　Group Based Atom BasedEwaldtime(ps)20201234CPU time (S)3006169552385438739109827305540根據(jù)以上均方根數(shù)據(jù)所繪制的圖標如下：最準確的方法應該是Ewald，而基于Group方法在Cutoff足夠大的時候，數(shù)據(jù)與Ewald的計結果相類似，而基于Atom的效果最差，即使在cutoff設置為20的時候，數(shù)據(jù)也一樣糟糕。由此可知，方程HΨ=EΨ中的本征值E的本征函數(shù)u必定是該晶體所屬空間群的不可約表示的基函數(shù)。由于每一個能帶含有N3個波函數(shù)，可容納的電子數(shù)為2N3個。這也就是SCF設置中Empty Band的來源，該項設置將直接影響到SCF計算的速度和準確性，并影響得到的Hamilton矩陣。這時候單純從能帶理論出發(fā)，價帶表明填充了電子的能帶，而空帶則表明未填充電子的能帶。Q45：CASTEP中如何控制能帶結構的精細程度？A45：在Castep中，通過在Electronic中設置Kpoints參數(shù)，對整個體系的BZ采樣進行控制，設置的K點數(shù)目越多，SCF計算的結果越準確。例如對Al進行能帶結構計算時，選擇Save Files，：%BLOCK BS_KPOINT_LIST%ENDBLOCK BS_KPOINT_LIST該數(shù)據(jù)是對K點進行詳細說明，并根據(jù)以上k點進行采樣，計算能帶結構。注意，精確到小數(shù)點后15位。編輯完成后保存相關文件，RunFiles即可獲得更精確的能帶結構圖。對于非線性限制，如距離、角度、扭轉(zhuǎn)角，則需要先定義，然后在Modify中選擇Fix。但是對于CASTEP，則需要注意，：%BLOCK NONLINEAR_CONSTRAINTS CONSTRAIN_TYPE atom1 atom2 (atom3 atom4) CONSTRAIN_TYPE atom1 atom2 (atom3 atom4)%ENDBLOCK NONLINEAR_CONSTRAINTS 表明固定的類型，以及原子，例如對于甲烷，若固定相應距離和角度，則需要寫作：%BLOCK NONLINEAR_CONSTRAINTSdistance H 4 0 0 0 O 2 0 1 0 bend H 5 0 0 0 C 1 1 0 1 H 2 0 0 0 torsion H 6 0 0 0 H 3 1 0 0 H 1 0 0 1 H 9 1 1 0%ENDBLOCK NONLINEAR_CONSTRAINTSQ47：如何在DMol3中顯示大于999號軌道的Homo和Lumo軌道？A47：在計算的時候，只要選擇了Orbital選項，程序會自動計算相關的HOMO和LUMO軌道以及指定的相關軌道，相關數(shù)據(jù)會輸出到Windows相關目錄下，但是DMol3 Analysis工具卻只能夠分析前999號軌道。 然后，在Materials Studio軟件左側的Projects Explorer中，單擊右鍵選擇Refresh，會出現(xiàn)剛才我們看到的兩個文件。 接著，從Volume Visualization工具中（從View菜單的Toolbars中選擇）單擊Create Isosurface按鈕，程序?qū)L制出HOMO軌道的形狀。 最后，在界面上單擊右鍵，選擇Display Style，在Isosurface中的Mapped Field改為DMol3 HOMO，給等密度面賦值。 顯示完成后，選擇另存為，這樣下次打開的時候可以直接看到HOMO軌道，而不需要進行以