การคำนวณกลศาสตร์ควอนตัมเชิงคำนวณ: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

การคำนวณเชิงคำนวณในวิชาเคมีและฟิสิกส์สามารถเปิดเผยคุณสมบัติที่น่าสนใจมากของตัวอย่างบางชิ้น ในขั้นตอน นอกเหนือจากปัจจัยของโมเมนต์ไดโพล ความไม่เสถียร แผนที่ศักย์ไฟฟ้าสถิต แผนภาพพลังงาน และการคำนวณปฏิกิริยาที่น่าจะเป็นได้ ซึ่งการใช้การคำนวณควอนตัมเชิงคำนวณจะย่นระยะเวลาในห้องปฏิบัติการ ทำให้ชัดเจนและเฉพาะเจาะจงว่าการสังเคราะห์สารประกอบที่เป็นไปได้นั้นเป็นไปได้หรือไม่ เศรษฐกิจและชั่วคราวพูด

เสบียง

• ควอนตัม
• การสร้างแบบจำลองโมเลกุล
• ออร์บิทัลโมเลกุล Orca Avogadro

ขั้นตอนที่ 1: การคำนวณกลศาสตร์ควอนตัม - Avogadro

ขั้นตอนแรก ดาวน์โหลด Avogadro ที่มีความเป็นไปได้ในการป้อนข้อมูลด้วยซอฟต์แวร์ Orca

ในซอฟต์แวร์ Avogadro คุณรับประกันว่าจะสร้างโมเลกุลของคุณและปรับให้เหมาะสม 99.9%; เพื่อหลีกเลี่ยงความขัดแย้งกับคำสั่ง Ctrl + Alt + o ซึ่งไม่รับประกันการบีบอัดระดับโมเลกุลที่เหมาะสมเมื่อใช้ส่วนขยายอินพุตสำหรับ Orca

ในการเพิ่มประสิทธิภาพของโมเลกุล ขั้นแรกให้สร้างโมเลกุลที่น่าสนใจ (อย่างชัดแจ้ง) จากนั้นคลิกที่ E (โปรดทราบว่าภายใต้ E นี้มีลูกศรชี้ลง) ดังนั้นการคำนวณที่คล้ายกันจะปรากฏที่มุมซ้ายบนของหน้าจอที่มีซอฟต์แวร์.

ขั้นตอนที่ 2: ซอฟต์แวร์ Orca

เมื่อป้อนข้อมูลนี้ถูกต้องแล้ว ให้คลิกที่แท็บส่วนขยาย ซึ่งยังคงอ้างอิงถึงซอฟต์แวร์ Avogadro และมองหาตัวเลือก ORCA

คลิกที่ ขั้นสูง เมื่อหน้าจอสำหรับการสร้างอินพุตเปิดขึ้น และบน วันที่ ให้ทำเครื่องหมายตัวเลือก MO และตัวเลือกที่สองด้านล่าง - ออกจากสองเครื่องหมาย - เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนและออร์บิทัลของโมเลกุลที่เปิดใช้งานในระหว่างการคำนวณควอนตัมที่ Orca จะดำเนินการ - เฉพาะขั้นตอนการป้อนข้อมูล;)

หลังจากขั้นตอนดังกล่าวในแท็บ Basic แล้ว ให้ดำเนินการตามคำสั่ง:! RHF SP def2-SVP

ใส่รหัสให้ถูกต้อง/ระมัดระวัง …

! Normalprint

% ผลผลิต

พิมพ์ [P_Basis] 2

พิมพ์ [P_MOs] 1

จบ

รายละเอียด ก่อนที่จะดำเนินการดังกล่าว ดาวน์โหลดและติดตั้ง Orca บนคอมพิวเตอร์ของคุณ!

หลังจากดำเนินการตามคำสั่งข้างต้นแล้ว ให้คลิกสร้างและบันทึกไฟล์ดังกล่าว ในโฟลเดอร์ที่ติดตั้ง Orca (ตัวอย่าง: ฉันติดตั้ง Orca ในไดรฟ์ C ของคอมพิวเตอร์ -> บันทึกไฟล์ในไดรฟ์ C ของคอมพิวเตอร์ในโฟลเดอร์ Orca)

ขั้นตอนที่ 3: ในการเรียกใช้ Cmd…

เปิด cmd แล้วพิมพ์:

cd C: / Orca; ซอฟต์แวร์ Orca ได้รับการติดตั้งในไดรฟ์ C ของคอมพิวเตอร์แล้ว …แล้วกด Enter

คุณจะได้หน้าจอคล้ายกับรูปภาพของส่วนนี้ หลังจากขั้นตอนดังกล่าว สังเกตว่าคำสั่งนั้นถูกต้องตามสคริปต์ C: / Orca>หากคำสั่งนี้ถูกต้อง ให้พิมพ์ข้างหน้าเครื่องหมายบวก (>) คำสั่ง:

orca.exe (ชื่อของโมเลกุลที่คุณบันทึกไว้ในโฟลเดอร์ Orca).inp > (ชื่อของโมเลกุลที่คุณบันทึกไว้ในโฟลเดอร์ Orca) ออก

รายละเอียด - ไม่มีญาติในคำสั่งและมีเพียงชื่อโมเลกุลของคุณเท่านั้น

หลังจากนั้นกด Enter และรอ … ในกรณีของฉันฉันพลาดคำสั่งหลายครั้งเพราะหลายหลากที่เกี่ยวข้องเป็นค่าคี่และจำนวนอิเล็กตรอนของฉันก็คี่เช่นกันหากสิ่งนี้เกิดขึ้นเปลี่ยนค่าหลายหลากเป็น 2 ในขั้นตอนก่อนหน้าในพื้นฐาน (ใน ซอฟต์แวร์อโวกาโดร)

ขั้นตอนที่ 4: รอสักครู่…

หลังจากที่ได้รับคำสั่งแล้ว ให้มองหาขีดเส้นใต้บนบรรทัดคำสั่งถัดไปของ cmd

หากมี WONDER ดำเนินการต่อ … รอสักครู่จนกว่าข้อความสคริปต์จะปรากฏขึ้น:

ซีดี: / Orca_

เพื่อให้แน่ใจว่าไฟล์.out ของคุณถูกสร้างขึ้นภายในโฟลเดอร์การติดตั้ง Orca ไฟล์ที่บันทึกไฟล์อินพุตที่สร้างใน Avogadro

หลังจากการคำนวณเสร็จสิ้นผ่าน cmd ใน Orca แล้ว ให้มองหาไฟล์.out ในโฟลเดอร์ Orca ในขณะนี้ คุณสามารถปิดโมเลกุลของคุณ (Avogadro) และ cmd ได้ ในที่สุดการคำนวณควอนตัมก็เสร็จสิ้นลงแล้ว …

ในขั้นตอนต่อไป ให้เปิด Avogadro อีกครั้ง และในแท็บที่เปิดอยู่ ให้มองหาไฟล์.out ที่สร้างขึ้นและเปิดขึ้นมา คุณจะเห็นว่าจะมีโมเลกุลของคุณอยู่ถัดจากค่า HOMO และ LUMO Orbital ลากแท็บลงมาเล็กน้อยแล้วคุณจะเห็นว่ามีการคำนวณสำหรับออร์บิทัลที่จะให้การปรับให้เหมาะสมประมาณ 100% ตามที่แสดงในรูปภาพ

…และขอให้สนุก…