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本文为由小强撰写的《VASP实用教程》第32篇,全系列约60篇,将在近期陆续更新。

今天的教程将给大家介绍另外一种计算过渡态的方法——Dimer方法。

Dimer方法不需要在反应物和产物之间建立很多中间体构型,仅需要一个初始构型,同时给出初始寻找过渡态的方向矢量,沿着反应坐标方向将这个构型前后移动相同的距离就可以得到计算需要的两个构型,通过若干个平动旋转最终可以得到初态附近的过渡态。

Dimer方法计算的结构要比CI-NEB方法少得多,所以可以用来在更高精度下计算鞍点。但是Dimer方法的搜索方向比较难控制,在不熟悉反应的时候很难猜准过渡态的位置以及初始曲率方向,这也是一个需要注意的问题。

因此一般情况下需要将Dimer方法和其他方法相结合来计算反应过渡态,比如我们上一篇教程讲到的CI-NEB方法。

Dimer方法的难点就在于合理的初猜结构以及确定过渡态的方向矢量,对于这个问题,计算化学公社论坛的sky作了很详细的讨论,sky的方法是先用NEB计算过渡态,然后选取一个切线力接近零的image来跑Dimer,sky在帖子中给出了一个寻找振动方向的脚本,大家可以参考sky的帖子,链接附在文后。我们主要来讲一下Dimer方法计算的一些注意事项。

首先用CI-NEB方法计算一次过渡态,用nebresults.pl脚本处理得到结果后,通过neb2dim.pl脚本即可生成名为dim的文件夹,dim文件夹中的POSCAR和CI-NEB计算得到的鞍点接近,而MODECAR是按照之前的CI-NEB计算给出的Dimer寻找过渡态的初始矢量。下面主要说一下Dimer方法的INCAR。

  • INCAR文件中与Dimer有关的参数:

# if the rotational force is between DFNMin and DFNMax, at least one rotational iteration is done.

计算过程中可以查看dim 目录下DIMCAR 文件查看计算进程,计算结束后OUTCAR和CONTCAR分别给出了计算的鞍点的能量和结构,可以用dist.pl脚本与之前CI-NEB计算的鞍点结构进行比较。

H在Ir表面扩散的DIMCAR文件

注意事项:

  • Dimer计算时文件夹中一定要包含MODECAR文件,如果没有这文件,不会报错,而是会随机初始化一个搜寻方向。

  • DIMER文件中Torque是旋转的力的大小,Angle是旋转角度,力越大,旋转角度越大,Curvature是曲率。

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