- 描述
- 输入
- 选项
- 可用性
- 相关关键词
- 例子
Description
这个关键词请求使用以原子为中心的密度矩阵传播分子动力学模型[Iyengar01, Schlegel01, Schlegel02]进行古典轨迹计算[Bunker71, Raff85, Hase91, Thompson98]。该方法提供了与波恩-奥本海默分子动力学（参见BOMD关键词）相当的功能，同时计算成本大大降低[Schlegel02]。
ADMP属于使用高斯基函数并传播密度矩阵的扩展拉格朗日分子动力学方法。在这类方法中，最为知名的是Car-Parrinello（CP）分子动力学[Car85]，其中选择Kohn-Sham分子轨道ψi作为系统中表示电子自由度的动力学变量。CP计算通常使用平面波基组（尽管有时会添加辅助的高斯轨道[Martyna91, Lippert97, Lippert99]）。与平面波CP不同，ADMP在动力学计算中不必在氢上使用赝势或使用氘代替氢。电子自由度的虚构质量会自动设置[Schlegel02]，并且可以足够小，以至于不需要恒温热源即可实现良好的能量守恒。
ADMP 可以使用半经验、HF以及纯和杂化DFT模型进行，适用于分子、团簇和周期性体系。周期性边界条件计算仅使用Γ点（即，不进行K积分）。
输入
尽管大多数任务不需要，但ADMP计算可以接受一些输入。下面的第一部分提供了ReadVelocity和ReadMWVelocity选项的可选初始笛卡尔速度。
| 原子1的初始速度：x y z | 可选的初始笛卡尔速度 |
| 原子2的初始速度：x y z | (ReadVelocity和ReadMWVelocity选项) |
| … | |
| 原子N的初始速度：x y z | |
| … |
首先，如果包括ReadVelocity或ReadMWVelocity选项，则读取每个原子的初始速度。每个初始速度分别指定为原子单位（Bohr/sec）中的笛卡尔速度，或质量加权的笛卡尔速度（以amu^1/2 * Bohr/sec为单位）。每个请求的轨迹计算都会读取一个完整的速度集。
紧随其后的信息（如果存在）是每个双原子产物的Morse参数（无中间空行）：
| Atom1, Atom2, E0, Len, De, Be | |
| … | |
| 通过空行终止整个轨迹输入小节。 |
Morse参数数据用于使用EBK量子化规则确定双原子片段的振动激发。它包括两个原子的原子符号，它们之间的键长（(Len，以埃为单位），在该距离处的能量（E0，以Hartrees为单位），以及Morse曲线参数De（Hartrees）和Be（埃⁻¹）。该输入小节通过空行终止。
选项
MaxPoints=n
指定每个轨迹中可采取的最大步数（默认为50）。如果重新启动轨迹作业，则最大步数将默认为原始计算中指定的数值.
Lowdin
使用Löwdin基组作为规范正交集。另一种选择是Cholesky，它使用Cholesky基组，后者为默认选项。
NKE=N
将初始核动能设置为N microHartree。 NuclearKineticEnergy 是此选项的同义词。默认值为100000（对应于0.1 Hartree）。
DKE=N
将初始密度动能设置为N microHartree。 DensityKineticEnergy 是此选项的同义词。
ElectronMass=N
将虚构电子质量设置为|N/10000| amu（默认值为N=1000，对应虚构质量为0.1 amu）。 EMass 是此选项的同义词。如果N
FullSCF
在每个点使用收敛的SCF结果进行动力学计算。
ReadVelocity
从输入流中读取初始笛卡尔速度。注意速度必须与分子具有相同的对称性方向。此选项禁止了第五阶非谐性校正。
ReadMWVelocity
从输入流中读取初始质量加权的笛卡尔速度。注意速度必须与分子具有相同的对称性方向。此选项禁止了第五阶非谐性校正。
StepSize=n
将动力学步长设置为n*0.0001飞秒。默认值为1000（步长为0.1飞秒）。
BandGap
指定是否对Fock矩阵进行对角化，以报告每一步的带隙。默认值为 NoBandGap。
Restart
从检查点文件重新启动ADMP计算。请注意，原始作业中设置的选项将继续生效且无法修改。
ReadIsotopes
This option allows you to specify alternatives to the default temperature, pressure, frequency scale factor and/or isotopes—298.15 K, 1 atmosphere, no scaling, and the most abundant isotopes (respectively). It is useful when you want to rerun an analysis using different parameters from the data in a checkpoint file.
Be aware, however, that all of these can be specified in the route section (Temperature, Pressure and Scale keywords) and molecule specification (the Iso parameter), as in this example:
#T Method/6-31G(d) JobType Temperature=300.0 … … 0 1 C(Iso=13) …
ReadIsotopes input has the following format:
| temp pressure [scale] | Values must be real numbers. |
| isotope mass for atom 1 | |
| isotope mass for atom 2 | |
| … | |
| isotope mass for atom n |
Where temp, pressure, and scale are the desired temperature, pressure, and an optional scale factor for frequency data when used for thermochemical analysis (the default is unscaled). The remaining lines hold the isotope masses for the various atoms in the molecule, arranged in the same order as they appeared in the molecule specification section. If integers are used to specify the atomic masses, the program will automatically use the corresponding actual exact isotopic mass (e.g., 18 specifies 18O, and Gaussian uses the value 17.99916).
可用性
半经验、HF以及DFT方法
相关关键词
例子
以下是一个示例的ADMP输入文件，用于计算H2CO解离为H2 + CO的轨迹，起始点为过渡态：
# B3LYP/6-31G(d) ADMP Geom=Crowd Dissociation of H2CO → H2 + CO 0 1 C O 1 r1 H 1 r2 2 a H 1 r3 3 b 2 180. r1 1.15275608 r2 1.74415774 r3 1.09413376 a 114.81897892 b 49.08562961
Final blank line
在ADMP计算开始时，作业使用的参数将显示在输出中：
TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ -------------------------------------------------------------------- INPUT DATA FOR L121 -------------------------------------------------------------------- General parameters: Maximum Steps = 50 Random Number Generator Seed = 398465 Time Step = 0.10000 femtosec Ficticious electronic mass = 0.10000 amu MW individual basis funct. = True Initial nuclear kin. energy = 0.10000 hartree Initial electr. kin. energy = 0.00000 hartree Initial electr. KE scheme = 0 Multitime step - NDtrC = 1 Multitime step - NDtrP = 1 No Thermostats chosen to control nuclear temperature Integration parameters: Follow Rxn Path (DVV) = False Constraint Scheme = 10 Projection of angular mom. = True Rotate density with nuclei = True -------------------------------------------------------------------- TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ
每个轨迹步骤的开始都会显示分子坐标和速度（此处一些输出数字已被截断）：
Cartesian coordinates: I= 1 X= -1.1971360D-01 Y= 0.0000000D+00 Z= -1.0478570D+00 I= 2 X= -1.1971360D-01 Y= 0.0000000D+00 Z= 1.1305362D+00 I= 3 X= 2.8718451D+00 Y= 0.0000000D+00 Z= -2.4313539D+00 I= 4 X= 4.5350603D-01 Y= 0.0000000D+00 Z= -3.0344227D+00 MW Cartesian velocity: I= 1 X= -4.0368385D+12 Y= 1.4729976D+13 Z= 1.4109897D+14 I= 2 X= 4.4547606D+13 Y= -6.3068948D+12 Z= -2.2951936D+14 I= 3 X= -3.0488505D+13 Y= 6.0922004D+12 Z= 1.8527270D+14 I= 4 X= -1.3305097D+14 Y= -3.1794401D+13 Z= 2.4220839D+14 Cartesian coordinates after ADCart: I= 1 X= -1.1983609D-01 Y= 4.2521779D-04 Z= -1.0437931D+00 I= 2 X= -1.1859803D-01 Y= -1.5769743D-04 Z= 1.1248052D+00 I= 3 X= 2.8688210D+00 Y= 6.0685035D-04 Z= -2.4129040D+00 I= 4 X= 4.4028377D-01 Y= -3.1670730D-03 Z= -3.0103048D+00 TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ-TRJ
轨迹计算完成后，输出中会显示轨迹中每个时间步骤的摘要信息：
Trajectory summary for trajectory 1 Energy/Fock evaluations 51 Gradient evaluations 51 Trajectory summary Time (fs) Kinetic (au) Potent (au) Delta E (au) Delta A (h-bar) 0.000000 0.1000000 -114.3576722 0.0000000 0.0000000000000000 0.100000 0.0988486 -114.3564837 0.0000371 -0.0000000000000081 0.200000 0.0967812 -114.3543446 0.0001088 -0.0000000000000104 0.300000 0.0948898 -114.3524307 0.0001313 -0.0000000000000115 …
你还可以使用GaussView或其他可视化软件将轨迹路径显示为动画。
Last updated on: 26 January 2024 [G16 Rev. C.01]
