castep搜索过渡态.ppt

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1、背景:探索任一反应的势能面需要反应过程中每一步的结构和能量（或动力学和热力学）的快照。尤其重要的是决定反应速度的步骤，它常常涉及到决定着令人难以捉摸的过度态结构。有许多技术被用来寻找过度态结构，其中非常出名和有效的是（LinearSynchronousTransit）LST和（QuadraticSynchronousTransit）QST方法。本指含盖内容如下：1.设置计算的结构2.优化几何结构3.定义原子配对4.使用LST/QST/CG方法计算过度态使用CASTAPLST/QST工具进行过度态搜索反应物反应的第一过度态反应的第二过度态反应活性中间体反应产物Br

2、2和丙烯加成反应的反应能量进程图。反应物过度态?产物1.设置计算的结构新建QST文件夹构建Pd(111)表面，先导入Pd晶体结构。从菜单栏中选择File

3、Import。在structures/metals/pure-metals中选择Pd.msi，按Import。现在更改此结构的显示方式。在Pd.xsd中单击右键，选中DisplayStyle。从Atom标签的显示方式列表中选择BallandStick。关闭对话框。MaterialsVisualizer中的CleaveSurface工具允许我们劈开任一个大块晶体的表面。从菜单栏中选择Build

4、Surfaces

5、

6、CleaveSurface。CleaveSurface的对话框如下。把Cleaveplane中的米勒指数从（-100）改为（111）。把FractionalDepth设置为2.0。按下Cleave按钮。选择SurfaceMesh标签，设置表面向量U为0.5-10.5，然后按下TAB键。再设置表面向量V为0.50.5-1，然后按下TAB键。关闭对话框。于是打开了一个包含2D周期性表面的新的3D模型文档。尽管如此，CASTEP需要一个作为输入的3D周期性体系。我们可以使用VacuumSlab工具获得它。从菜单栏中选择Build

7、Crystals

8、BuildVacuu

9、mSlab，把Vacuumthickness从10.00改为7.00。按下Build按钮。此结构从二唯周期性变成三唯周期性结构，在原子上添加了一层真空。我们可以移去单胞底部的对称性图形，对称性图形同时也出现在晶胞的上部。从菜单栏中选择Build

10、Bonds，在BondingScheme标签中勾选上Monitorbonding。关闭对话框。在Pd(111).xsd中右键单击，选中DisplayStyle，选择Lattice标签，把Style设置为InCell。最后，再把Style设置为Default。关闭对话框。InCell现在我们可以使用已经建造好的Pd(111

11、)面去构造与反应物所对应的结构。Pd(111)面如右图所示：从菜单栏中选中File

12、New，选择3DAtomisticDocument。当出现提示时，保存对Pd(111).xsd所坐的修改。按“确定”，一个新的空文档出现。选中Pd(111).xsd把它激活。从菜单栏中选择Edit

13、SelectAll，接着再选择Edit

14、Copy。在ProjectExplorer中选择3DAtomisticDocument.xsd把它激活。从菜单栏中选择Edit

15、Paste。Pd(111)晶体结构出现在新文档中。在文档中某处单击一下取消所选中的图形。在ProjectExplore

16、r的3DAtomisticDocument.xsd上右键单击，选择Rename，键入reactants。添加氢原子，构造反应物：从菜单栏中选择Build

17、AddAtoms。使用AddAtoms工具可以把原子添加在晶胞指定的位置。AddAtoms对话框如下：选择Options标签，把CoordinateSystem设置为Fractional。返回到Atoms标签，在Element文本框中，键入H。设置a为0.56,b为0.47和c为0.70。按下Add按钮。一个氢原子出现在晶胞中。使用相同的步骤，把第二个氢原子添加到a=0.47,b=0.56和c=0.70位置。关

18、闭对话框。提示：当我们添加第二个氢原子时，MaterialsStudio会产生一个警告信息。这个警告信息之所以会出现是因为我们所添加的第二个氢原子在第一个氢原子所定义的公差范围内。在这种情况下，我们建造一个H-H键长小于1.0Å的氢分子既可。选择Yes继续添加氢原子。反应物结构一个H2分子是由键长为0.743Å的H-H键所形成的。氢分子位于和Pd-Pd键平行的晶胞中心，距离表面大约4.00Å。为了简单起见，我们假设在反应期间表面是固定的。为了做到这一点，我们必须约束表面原子保留在当前位置。选择reactants.xsd中的一个Pd原子，然后按下ALT键，再双击选

19、中所有的Pd原子。从菜单