CREST：优化后检查与修正虚频

优化正常结束，表示满足了相应优化停止条件；频率检查还可以帮助判断结构是否停在鞍点。本例最初的一个对称丁烷几何出现两个显著虚频，沿程序生成的位移继续优化后，得到适用于本例红外组合的结构。

1. 查看实际前后对照#

下载完整输入、实际结果与读取绘图程序，保存为 example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd crest-butane-properties
bash read.sh
bash plot.sh

默认读取附带结果，生成 analysis-read 和 figures，不重新计算。

最初两个虚频约 −239.24、−215.85 cm⁻¹。最终用于集合计算的两个结构，各有36个正的内部振动模式；这仍不表示找到了分子的全局最低构象。

2. 从日志与频率文件确认#

grep -i 'imaginary' reference-results/original-imaginary-control/xtb.out
head -14 reference-results/original-imaginary-control/vibspectrum

频率文件中的负号表示相应虚频的报告方式。本例幅度较大，涉及实际结构方向，不能当作简单的平移、转动数值噪声忽略。

几何优化可能因高度对称而停在梯度很小的鞍点。只增加电子步数或者重新提交完全相同的几何，往往不能解决这类问题。

3. 使用程序给出的位移结构#

本次xTB写出 xtbhess.xyz。在已分配CPU资源内，实际修正的核心步骤为：

module load xtb/6.7.1
mkdir repair
cp reference-results/original-imaginary-control/xtbhess.xyz repair/input.xyz
cd repair
xtb input.xyz --gfn 2 --opt vtight --acc 0.1 --parallel 2 > optimize.log

先查看位移是否对应希望探索的构象方向，并保持分子连接关系。这里是程序根据本例虚频给出的候选位移，不是随意把坐标扰乱。

4. 对更新的结构重新检查#

将新的 xtbopt.xyz 与保留的另一条有效构象组织成更新的集合，再执行：

~/.local/ys-crest-tools/bin/crest input.xyz \
  --forall ensemble.xyz --prop autoIR --pthr 0 --gfn2 --T 2 --keepdir

本次两个Hessian的实际输出均为零个显著虚频：

grep -i 'imaginary freq' reference-results/corrected-autoIR/PROP/TMPCONF1/xtb.out
grep -i 'imaginary freq' reference-results/corrected-autoIR/PROP/TMPCONF2/xtb.out

这个更新后的集合才用于本篇的加权红外图。原有含虚频的谱保留为问题示例，不混进最终谱或当作稳定构象统计。

5. 换成自己的体系时#

先看虚频的振动方向、幅度与剩余受力，再决定继续优化还是处理约束、模型或精度问题。接近零的小模式与本例两个明显虚频需要结合实际结构分别判断；不能机械地删除所有负数。

对反应过渡态，单个合适方向的虚频可能是研究目标，那时应检查其反应方向并结合路径验证。本例研究的是稳定构象的红外谱，因此采用不同的判断标准。

方法背景可参考xTB官方频率说明。最终集合属性流程见集合属性与加权红外谱。