CREST专题

CREST团簇结果:结构文件与能量怎么读

区别带壁势的生长结构、自由优化结构、电子结合能和溶剂化自由能,给出四次原生单点核对。

更新于 2026-11-13约 3 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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QCG目录中有多种坐标和能量输出。先区分计算阶段,再选择要交给后续量化计算的结构,可以避免把带约束的生长能量当成自由分子的总能。

1. 查看资料包#

下载CREST小溶剂团簇资料包,保存为example.zip:

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd crest-qcg-small-clusters
bash results.sh
bash read.sh
bash plot.sh

先读已保存的实际结果,图片位于figures/,CSV在data/;不需要重新运行搜索。

ls reference-results/growth/ethanol-water-2/grow
cat data/QCG-cluster-energies.csv

2. 常用文件#

文件 本例含义
grow/cluster.xyz 生长阶段得到的团簇坐标
grow/cluster.coord 该阶段对应的原生坐标,也是阶段复用识别入口
grow/cluster_optimized.xyz 后续自由优化的团簇坐标
grow/qcg_energy.dat 生长步骤及相关能量信息
qcg_tmp/tmp_grow/xcontrol 生长阶段的壁势与固定原子等设置
qcg_tmp/tmp_grow/xtb_opt.out 后续优化的原生输出

要把本例自由优化的结构交给其他计算,可复制cluster_optimized.xyz,再按目标软件准备电荷、自旋、方法和输入格式;不要把带壁势参数的旧输入一并当成自由分子设置。

3. 相同坐标、相同哈密顿量核对#

资料包实际执行了四次xTB单点:每个大小分别计算生长坐标加原壁势、自由优化坐标无壁势。

生长坐标对照目录使用:

xtb input.xyz --gfn 2 --grad --json --input xcontrol

自由优化坐标对照使用:

xtb input.xyz --gfn 2 --grad --json

input.xyz由流程从对应的真实结果复制。第一条得到的电子能与qcg_energy.dat最后一行比较;第二条与cluster_optimized.xyz头部能量比较。四次均在10⁻⁶ Eh内一致,保留了原始输出和梯度。

head reference-results/post/ethanol-2-free/gradient
cat data/QCG-energy-reuse-controls.csv

4. 本次实际数据#

水分子数 原子数 生长坐标与原壁势能 / Eh 自由优化能 / Eh 自由团簇电子ΔE / kcal/mol
1 12 -16.4670865424 -16.4728830407 -5.0199
2 15 -21.5398361918 -21.5527068294 -10.8430

实际能量及运行时间

这里ΔE=E(团簇)−E(乙醇)−nE(水),孤立参考取自该次流程的单体结果。图中两类结构同时改变了坐标及壁势条件,差值不能全部解释为同一势能面上的结构弛豫收益。

电子ΔE没有加入完整构象平均、溶剂热力学参考态和自由能修正,不能直接称为溶剂化自由能。本篇只演示文件、能量与结构的对应关系;增大团簇时,还需要分别考虑不同构型及溶剂数依赖。

读取自己的新结果:

bash read.sh work analysis-new
bash plot.sh analysis-new figures-new work

独立读取程序检查元素组成、坐标、原子间距和相同模型的能量对应关系,同时输出电子能、实际结构与梯度数据。

需要根据你的体系选择资源?联系讨论计算需求。实际可用软件与权限,以当前账户和运行环境为准。

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