※ 引述《Keelungman (金坷拉是新世界的神)》之铭言:
: 这篇paper有点油,我都不看的peko
: https://i.imgur.com/RGAlfCE.jpg
: https://www.researchgate.net/publication/308271627_Application_of_Classical_Si
: mulations_for_Computation_of_Vibrational_Properties_of_Free_Molecules
此篇 Paper 是计算化学领域的文章,刊登在欧洲的期刊 PCCP 上
(physical chemistry chemical physics, 2016 Impact Factor: 4.123)
计算化学简而言之就是用电脑模拟的方式,来提供一些实验无法或不易观测到的物理性质
有时候也是节省成本、找出可能的最佳实验条件的方法,毕竟只需要计算资源和电费。
个人读paper习惯顺序为:标题->摘要->图->结论
我们一起用这个结构来看看这篇文章
标题:Application of Classical Simulations for Computation of Vibrational
Properties of Free Molecules
先做个简单的名词解释
Vibrational Property
振动性质,通常是在讲分子振动模式,举例来说分子吸收了特定波长红外线后会产生特定
的振动模式,大家最常用到的微波对于水分子加热也是如此(微波其实是让水分子转动)
Free Molecules
硬要翻译就是自由的分子,指不受到其他原子作用力影响的分子,
通常是在气态(gas phase),李远哲院士的交叉分子束方法中的分子即为此状态,
可以微观精确地研究化学反应中的分子动力机制。
举例来说,一杯水的红外线光谱会是在很广的波长区间内有一大包讯号,
然而数个水分子的红外线光谱则是在很狭窄的区间内有一尖锐讯号,
如图:
(图A:液态水vs五个水分子团)
继续读到 Abstract
他使用了"classical" molecular dynamics (MD) 和 Monte-Carlo (MC)
与之对照的是经过 quantum corrections 的 PI-MD, MD with QTB
好耶!太多名词了讲下去应该会没完没了,我们直接跳到图四吧!
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https://i.imgur.com/RGAlfCE.jpg
Christina 代表着 S=C=S 分子的中心碳(C)原子所在位置,而挥舞的双手代表着硫(S)原子
双手往上下挥动代表 bending vibration,
伸直出拳的方向则代表 stretching vibration,
是两种不同的振动模式
而在图中背景的位能面(potential energy surface)上紫色区域代表硫原子最适位置
即要给予足够的动能(振动)才能跨出位能面上的低点区域。
BP86 是 Density funtional theory (DFT, 1998年诺贝尔奖) 的函数之一,
6-31G 是 Basic set, 描述电子轨域的范围,
通常研究越多电子的原子要使用越大的Basic set
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回到 Abstract,其中讲到了经过量子效应修正后的古典计算方法就能有不错的表现
实际上看到 Table 4 也是如此,对比 MC vs MC+QA,发现 l(C-S) 和 l(S