一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法技术

本发明专利技术提供了一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法，本发明专利技术涉及晶面计算技术领域，包括：根据得的α型NTO晶胞的NTO原子得到作用模型，对模型进行几何优化，得到能量最低结构；基于优化后的结构，保持各原子坐标不变，保留任意一个主要晶面的超胞结构中最上方中心处的4个NTO分子，保留其他主要晶面的超胞结构中与所述4个NTO分子位置靠近的4到5个NTO分子，其余分子均删除，得到可适用于Gaussian计算的5个主要晶面的相互作用团簇；根据所述相互作用团簇进行弱相互作用计算，得到计算结果。本发明专利技术通过对构建好的晶面作用模型进行DFT计算，得到计算结果。本发明专利技术通过弱相互作用细节的计算，补充了NTO晶体微观层面信息，揭示了不同晶面在晶体聚集中的作用本质。同晶面在晶体聚集中的作用本质。同晶面在晶体聚集中的作用本质。

【技术实现步骤摘要】
一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法


[0001]本专利技术涉及晶面计算
，特别是涉及一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法。

技术介绍

[0002]密度泛函理论在材料设计、合成、模拟计算和化学计算中成为重要基础和核心方法。DFT方法也成功的应用于分子结构和性质、光谱、反应机理、相互作用等问题的研究。对以DFT
‑
D为代表的一大类色散校正方法使得大体系弱相互作用的计算成为了可能。通过量化计算和各种弱相互作用分析方法，使弱相互作用体系研究更容易考察得深入透彻。
[0003]但是，目前未有对于晶面间结构的弱相互作用相关计算，从而无法得到NTO分子间氢键作用的具体细节，使得晶面间的作用方式尚不明确。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法，包括：对获得的α型NTO晶胞的NTO原子进行调整，得到待计算的NTO晶胞；对所述待计算的NTO晶胞进行生长预测，得到待计算的NTO晶胞的5个主要晶面及所述主要晶面占总面积的百分比数值；对各个所述主要晶面进行切面和扩胞，得到各个所述主要晶面的晶面模型；对任意两个所述晶面模型进行晶格参数的近似匹配，得到作用模型；对所述作用模型的c参数进行调整，以添加用于分子动力学计算的真空层；对调整后的作用模型进行几何优化，得到能量最低结构；基于优化后的结构，保持各原子坐标不变，保留任意一个主要晶面的超胞结构中最上方中心处的4个NTO分子，保留其他主要晶面的超胞结构中与所述4个NTO分子位置靠近的4到5个NTO分子，其余分子均删除，得到可适用于Gaussian计算的5个主要晶面的相互作用团簇；根据所述相互作用团簇进行弱相互作用计算，得到计算结果。
[0006]优选地，对获得的α型NTO晶胞的NTO原子进行调整，得到待计算的NTO晶胞，包括：从晶体数据中心数据库中获取所述α型NTO晶胞；根据所述α型NTO晶胞的各原子的成键方式和化学环境调整各原子力场，得到所述待计算的NTO晶胞。
[0007]优选地，所述对任意两个所述晶面模型进行晶格参数的近似匹配，得到作用模型，包括：将两个所述晶面模型的晶胞的a、b、γ参数分别取平均值作为作用模型的新的晶
胞参数，以使得所述作用模型容纳两个晶面超胞结构，以得到所述作用模型。
[0008]优选地，所述真空层的厚度为20
Å
。
[0009]优选地，根据所述相互作用团簇进行弱相互作用计算，得到计算结果，包括：将各个所述相互作用团簇均用Gaussian另存为.gjf格式，并进行DFT
‑
D3校正计算，得到所述计算结果；校正计算的泛函为B3LYP，基组为6
‑
311++G(d,p)。
[0010]优选地，在根据所述相互作用团簇进行弱相互作用计算，得到计算结果之后，还包括：基于所述计算结果，利用Multiwfn计算静电势信息和氢键的CVB指数，并结合VMD 1.9.3绘制NTO分子和5个相互作用团簇的静电势图像和IGMH图像。
[0011]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法，包括：对获得的α型NTO晶胞的NTO原子进行调整，得到待计算的NTO晶胞；对所述待计算的NTO晶胞进行生长预测，得到待计算的NTO晶胞的5个主要晶面及所述主要晶面占总面积的百分比数值；对各个所述主要晶面进行切面和扩胞，得到各个所述主要晶面的晶面模型；对任意两个所述晶面模型进行晶格参数的近似匹配，得到作用模型；对所述作用模型的c参数进行调整，以添加用于分子动力学计算的真空层；对调整后的作用模型进行几何优化，得到能量最低结构；基于优化后的结构，保持各原子坐标不变，保留任意一个主要晶面的超胞结构中最上方中心处的4个NTO分子，保留其他主要晶面的超胞结构中与所述4个NTO分子位置靠近的4到5个NTO分子，其余分子均删除，得到可适用于Gaussian计算的5个主要晶面的相互作用团簇；根据所述相互作用团簇进行弱相互作用计算，得到计算结果。本专利技术通过在Material Studio中产生晶面间作用的平衡结构，在晶面之间进行分子数量的删减以得到可适用于Gaussian计算的模型，对构建晶面作用模型进行DFT（密度泛函）计算，结合Multiwfn、VMD等软件进行弱相互作用的系列分析，得到了NTO晶面间作用的模式。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本专利技术实施例提供的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的相互作用团簇示意图。
实施方式
[0014]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0016]本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。
[0017]本专利技术通过在Material Studio中产生晶面间作用的平衡结构，在晶面之间进行分子数量的删减以得到可适用于Gaussian计算的模型，对构建晶面作用模型进行DFT（密度泛函）计算，结合Multiwfn、VMD等软件进行弱相互作用的系列分析，得到了NTO晶面间作用的模式。
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的方法流程图，如图1所示，本专利技术提供了一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法，包括：步骤100：对获得的α型NTO晶胞的NTO原子进行调整，得到待计算的NTO晶胞；步骤200：对所述待计算的NTO晶胞进行生长预测，得到待计算的NTO晶胞的5个主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法，其特征在于，包括：对获得的α型NTO晶胞的NTO原子进行调整，得到待计算的NTO晶胞；对所述待计算的NTO晶胞进行生长预测，得到待计算的NTO晶胞的5个主要晶面及所述主要晶面占总面积的百分比数值；对各个所述主要晶面进行切面和扩胞，得到各个所述主要晶面的晶面模型；对任意两个所述晶面模型进行晶格参数的近似匹配，得到作用模型；对所述作用模型的c参数进行调整，以添加用于分子动力学计算的真空层；对调整后的作用模型进行几何优化，得到能量最低结构；基于优化后的结构，保持各原子坐标不变，保留任意一个主要晶面的超胞结构中最上方中心处的4个NTO分子，保留其他主要晶面的超胞结构中与所述4个NTO分子位置靠近的4到5个NTO分子，其余分子均删除，得到可适用于Gaussian计算的5个主要晶面的相互作用团簇；根据所述相互作用团簇进行弱相互作用计算，得到计算结果。2.根据权利要求1所述的NTO晶体晶面间弱相互作用的计算方法，其特征在于，对获得的α型NTO晶胞的NTO原子进行调整，得到待计算的NTO晶胞，包括：从晶体数据中心数据库中获取所述α型NTO晶胞；根据所述α型NTO晶胞的各原子的成键方式和化学环境调整各原子力场，得到所述待计算的NTO晶胞...

【专利技术属性】
技术研发人员：束庆海，李东泽，吕席卷，柴晨泽，张孟杨，孙卓伟，李超，邹浩明，常红，钟新凯，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：