这个差分电荷密度图应该怎么分析（转自量化论坛）

greencalm

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  xyzzz (xyzzz) 于 (Wed Jun  1 16:52:45 2005) 提到:

是不是电荷从得到电荷连续变到失去电荷的方向是成键方向？


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  xyzzz (xyzzz) 于 (Wed Jun  1 16:55:56 2005) 提到:


【 在 xyzzz 的大作中提到: 】
: 是不是电荷从得到电荷连续变到失去电荷的方向是成键方向？
[upload=1][/upload]


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  amynliou (河南师大) 于 (Wed Jun  1 18:20:22 2005) 提到:

我也想知道 ，支持一下。还有我还想知道 这个图是怎么画出来的，我也想知道，还请 解释一下！！

【 在 xyzzz 的大作中提到: 】
: 是不是电荷从得到电荷连续变到失去电荷的方向是成键方向？



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  xyzzz (xyzzz) 于 (Fri Jun  3 01:53:40 2005) 提到:

各位老大,大家到是给点儿建议啊
【 在 xyzzz 的大作中提到: 】
: 是不是电荷从得到电荷连续变到失去电荷的方向是成键方向？



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  valenhou (VASP&TranSIESTAC) 于 (Fri Jun  3 12:55:53 2005) 提到:

最好在上面也标定原子，这样才好分析。差分电荷密度一般用来分析电荷的转移，把它和总的电荷密度结合起来分析。。
你单独给出这样一张，而且没有标定原子的位置，不好分析。
【 在 xyzzz 的大作中提到: 】
: 各位老大,大家到是给点儿建议啊



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  xyzzz (xyzzz) 于 (Fri Jun  3 16:03:45 2005) 提到:

电荷密度是这样的,是不是只能说明电荷由右下角3个
原子向中间的哪个原子转移啊

【 在 valenhou 的大作中提到: 】
: 最好在上面也标定原子，这样才好分析。差分电荷密度一般用来分析电荷的转移，把它和总的电荷密度结合起来分析。。
: 你单独给出这样一张，而且没有标定原子的位置，不好分析。
[upload=1][/upload]


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  valenhou (VASP&TranSIESTAC) 于 (Fri Jun  3 20:06:25 2005) 提到:

个人认为：
1、只是左上角的原子的电荷转移到其他的原子上了，它和其他原子的键可以看成是离子性的。
2、右下角两个（沿着图的对角线上的），你可以看到它们的连线上的电荷有积累，可以说它们之间的bonding是共价的。
其他的就不好说。因为那些都是在原子之间的区域上电荷是减少的，而在原子位置上增加（也就是正的）。
我有点疑问：你这个电荷密度之差是怎样求出来的？是这样的吗？
The difference charge density $\\Delta\\rho(r)$ is defined as the difference between the total
charge density of the solid and a superposition of atomic charge
densities with the same spatial coordinates as in the solid, i.e.,
\\begin{eqnarray}
\\Delta\\rho(r) = \\rho(r) - \\sum_i\\rho^i_{atom}(r-R_i) \\label{Eq3}
\\end{eqnarray}
where the sum is over all the atoms.
先计算总的电荷密度，然后单独计算原胞中各个位置上只有那个原子时的电荷密度，最后把他们做差。
是这样的吗？
能不能透露一下，你是用gnuplot还是opendx或其他的软件画出来这样的图？（因为我有些数据也想画出具有你那种线条表示的效果的图来）。

【 在 xyzzz 的大作中提到: 】
: 电荷密度是这样的,是不是只能说明电荷由右下角3个
: 原子向中间的哪个原子转移啊
:



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  xyzzz (xyzzz) 于 (Sat Jun  4 11:06:24 2005) 提到:

我用origin画的，比较土嘿嘿

用的就是你说的那个公式


【 在 valenhou (VASP&TranSIESTAC) 的大作中提到: 】
: 个人认为：
: 1、只是左上角的原子的电荷转移到其他的原子上了，它和其他原子的键可以看成是离子性的。
: 2、右下角两个（沿着图的对角线上的），你可以看到它们的连线上的电荷有积累，可以说它们之间的bonding是共价的。
: 其他的就不好说。因为那些都是在原子之间的区域上电荷是减少的，而在原子位置上增加（也就是正的）。
: 我有点疑问：你这个电荷密度之差是怎样求出来的？是这样的吗？
:  The difference charge density $\\Delta\\rho(r)$ is defined as the difference between the total
: charge density of the solid and a superposition of atomic charge
: densities with the same spatial coordinates as in the solid, i.e.,
: \\begin{eqnarray}
: \\Delta\\rho(r) = \\rho(r) - \\sum_i\\rho^i_{atom}(r-R_i) \\label{Eq3}
: ...................



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  silali (Geek) 于 (Sat Jun  4 17:32:17 2005) 提到:


【 在 valenhou 的大作中提到: 】
: 个人认为：
: 1、只是左上角的原子的电荷转移到其他的原子上了，它和其他原子的键可以看成是离子性的。
: 2、右下角两个（沿着图的对角线上的），你可以看到它们的连线上的电荷有积累，可以说它们之间的bonding是共价的。
: 其他的就不好说。因为那些都是在原子之间的区域上电荷是减少的，而在原子位置上增加（也就是正的）。
: 我有点疑问：你这个电荷密度之差是怎样求出来的？是这样的吗？
:  The difference charge density $\\Delta\\rho(r)$ is defined as the difference between the total
: charge density of the solid and a superposition of atomic charge
: densities with the same spatial coordinates as in the solid, i.e.,
: \\begin{eqnarray}
: \\Delta\\rho(r) = \\rho(r) - \\sum_i\\rho^i_{atom}(r-R_i) \\label{Eq3}

这是我在这里看到的第二种定义 difference charge density的方法，这样不是要逐个计算胞内的原子吗？这样是不是很麻烦？这样得到的结果与前面帖子里的定义方法有多大差别？


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  valenhou (VASP&TranSIESTAC) 于 (Sat Jun  4 18:14:14 2005) 提到:

我用的这个定义中$\\rho^i_{atom}(r-R_i)$就是逐个去计算原胞中原子的。是很麻烦。
我看到量化网站是说的那种方法（VASP中用ICHGARG=12，NELM=0）的方法，今天下午
以NaCl为例试了一下，比较了两种的差别：
发现用ICHGARG＝12来得到$\\rho^i_{atom}(r-R_i)$，有问题，它得到电荷密度$\\Delta\\rho(r)$在Cl原子上负的。
而用逐个去计算原胞中原子的电荷密度，得到$\\rho^i_{atom}(r-R_i)$后再做差，得到的
$\\Delta\\rho(r)$在Cl原子上是正的（较大），但是Na原子上电荷密度也略是正的（较小）
。

【 在 silali (Geek) 的大作中提到: 】

【 在 valenhou 的大作中提到: 】
: 个人认为：
: 1、只是左上角的原子的电荷转移到其他的原子上了，它和其他原子的键可以看成是离子性的。
: 2、右下角两个（沿着图的对角线上的），你可以看到它们的连线上的电荷有积累，可以说它们之间的bonding是共价的。
: 其他的就不好说。因为那些都是在原子之间的区域上电荷是减少的，而在原子位置上增加（也就是正的）。
: 我有点疑问：你这个电荷密度之差是怎样求出来的？是这样的吗？
:  The difference charge density $\\Delta\\rho(r)$ is defined as the difference between the total
: charge density of the solid and a superposition of atomic charge
: densities with the same spatial coordinates as in the solid, i.e.,
: \\begin{eqnarray}
: \\Delta\\rho(r) = \\rho(r) - \\sum_i\\rho^i_{atom}(r-R_i) \\label{Eq3}

这是我在这里看到的第二种定义 difference charge density的方法，这样不是要逐个计算胞内的原子吗？这样是不是很麻烦？这样得到的结果与前面帖子里的定义方法有多大差别？


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  silali (Geek) 于 (Sat Jun  4 20:20:16 2005) 提到:


【 在 valenhou 的大作中提到: 】
: 我用的这个定义中$\\rho^i_{atom}(r-R_i)$就是逐个去计算原胞中原子的。是很麻烦。
: 我看到量化网站是说的那种方法（VASP中用ICHGARG=12，NELM=0）的方法，今天下午
: 以NaCl为例试了一下，比较了两种的差别：
: 发现用ICHGARG＝12来得到$\\rho^i_{atom}(r-R_i)$，有问题，它得到电荷密度$\\Delta\\rho(r)$在Cl原子上负的。
: 而用逐个去计算原胞中原子的电荷密度，得到$\\rho^i_{atom}(r-R_i)$后再做差，得到的
: $\\Delta\\rho(r)$在Cl原子上是正的（较大），但是Na原子上电荷密度也略是正的（较小）
: 。

化学观点：NaCl是离子晶体，电子分布更局域在原子核周围一些，VASP计算是否要特别考虑一些因素（我不清楚），如果用ICHGARG＝12计算得到Cl上电荷差为负，显然不合理；而另外一种方法得到Na上电荷差为正，似乎也不甚合理。
我用VASP计算的一些表面吸附体系，用前面的方法计算$\\Delta\\rho(r)$,有时也出现一些希奇古怪的情况。看到PRB和PRL上一些paper也是用前面的方法计算$\\Delta\\rho(r)$的（我前面帖子里从paper里cut的图就是），看起来也很清楚，可我做的图总觉得有点印象派的感觉。
另外，如果按你这里给的定义做，我可就残了，一个胞里三十几个原子，做一遍可真够麻烦的。


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  xyzzz (xyzzz) 于 (Sat Jun  4 22:40:14 2005) 提到:

做吸附不用那么复杂啊，表面单独算，分子单独算，然后放在一起算，
最后减一下就可以，不然的话，搞死你没商量。

【 在 silali (Geek) 的大作中提到: 】
: 化学观点：NaCl是离子晶体，电子分布更局域在原子核周围一些，VASP计算是否要特别考虑一些因素（我不清楚），如果用ICHGARG＝12计算得到Cl上电荷差为负，显然不合理；而另外一种方法得到Na上电荷差为正，似乎也不甚合理。
: 我用VASP计算的一些表面吸附体系，用前面的方法计算$\\Delta\\rho(r)$,有时也出现一些希奇古怪的情况。看到PRB和PRL上一些paper也是用前面的方法计算$\\Delta\\rho(r)$的（我前面帖子里从paper里cut的图就是），看起来也很清楚，可我做的图总觉得有点印象派的感觉。
: 另外，如果按你这里给的定义做，我可就残了，一个胞里三十几个原子，做一遍可真够麻烦的。

greencalm

（作者：吴顺情）
在文献中，经常见到利用电荷密度差(charge density difference)来分析成键的过程或是结构弛豫前后电荷的转移，当然，也有人用来分析基态和激发态的电荷分布差别等情况。不过，尽管似乎都叫“电荷密度差”，但具体的定义是不大一样的。

这里主要是讨论在VASP中如何得到用来分析成键前后电荷转移的电荷密度差。
此时电荷密度差定义为：

delta_RHO = RHO_sc - RHO_atom

其中 RHO_sc 为自洽的面电荷密度，而 RHO_atom 为相应的非自洽的面电荷密度，是由理想的原子周围电荷分布堆彻得到的，即为原子电荷密度的叠加(a superposition of atomic charge densities)。

不同晶面的 RHO_sc 可由自洽计算的CHG或CHGCAR得到；
而计算 RHO_atom 所需的 CHG 或 CHGCAR 可由下述非自洽计算得到:
仍使用原来自洽计算时的四个输入文件，但INCAR中需要设置 ICHARG=12 和 NELM=0，其他设置不变。

需要特别注意的，应保持前后两次计算（自洽和非自洽）中的 FFT-mesh 一致。因为，只有维数一样，我们才能对两个RHO作相应的矩阵相减。不过，只要按上一段提到的设置方法做就行了，无须特别增加别的设置。

数据处理：
矩阵相减：使用MatLab或是自已写个小程序。
作图：Origin 或 MatLab。

maomao7910

图呢！

xyzzz

我吃了,嘿嘿

greencalm

xyzzz,方便的话 再贴一次吧