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电子理论和网友互动:数据解读和使用

已有 5208 次阅读 2010-1-31 11:59 |个人分类:电子密度理论|系统分类:论文交流| 电子理论, 晶体结构

电子理论和网友互动:数据解读和使用

有网友求助关于NbSi2用于EET电子理论的键络参数,网友提供了原始晶体结构数据(空间群号和原子坐标),我用《点群/空间群操作系统》算出了各种数据,既可以用来进行EET价键结构计算,也可以用来进行团簇结构分析。

随着以后的业务(免费服务)越来越来多,因此,不可能一一回答数据的解读方法,作为数据使用的说明书初稿,解读如下。

 

第一.     数据文件1

NbSi2-2-180-Crystal-配位数-.DAT(我的其他原始数据计算)

   NbSi2-180-Crystal-配位数-.DAT(网友原始数据计算)

关于文件名称的说明:

NbSi2为网友咨询的化合物名称;

-2,表示这个化合物的第二个这样的数据文件,可能经过了优化,也可能来自其他文献,提供给网友作为参考之用;

180,表示空间群号,这个非常重要,是区别结构的充分必要判据;

Crystal-配位数-,是数据文件的标识参数,与我的程序版本对应。

这个数据文件很大,一般都有几兆以上。这个文件的数据是什么?有什么用?

在晶体空间(例如,27个晶胞),所有原子两两组合后的距离及其每个原子周围的配位数是多少?都是些什么配位原子?这些配位原子的空间坐标(笛卡尔坐标和晶体学坐标)是什么?

如果把这个文本数据NbSi2-180-Crystal-配位数-.DAT文件打开,就会看到表达以上信息的如下数据:

1474

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

1,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

"6j-Si",":",1.1566,-.6677,-2.1951,"          Z=",3

"  SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子:","6j-Si",": ",0,-1.3355,-4.3969

"              SP coordinates=",.16,-.16,-.167

"     配位原子","6j-Si",": ",1.1566,.6677,0

"              SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子","3d-Nb",": ",1.2047,-2.0867,0

"              SP coordinates=",.5,0,.5

"6j-Si",":",1.1566,.6677,0,"          Z=",4

"  SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子","6j-Si",":  ",0,1.3355,2.1951

"             SP coordinates=",-.16,.16,.833

"     配位原子","6j-Si",":  ",1.1566,-.6677,-2.1951

"             SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子","3d-Nb",":  ",1.2047,2.0867,-2.1951

"             SP coordinates=",0,.5,.167

"     配位原子","3d-Nb",":  ",2.4095,0,2.1951

"             SP coordinates=",.5,.5,.833

2,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

    注意,第1条键和第2条键是等长的,但是由不同的原子组成。

解说如下:

1474表示选定的晶体空间共有1474条键;

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

前面三项是网友咨询的化合物晶体的晶格参数,"Delta=",.05,表示计算机程序判断距离的误差。例如,所谓的配位原子,有几个?与判断误差有关。如果Delta设置的太大,可能导致的配位原子太多;如果Delta设置的太小,可能导致的配位原子太少。Delta设置还和晶体结构数据的实验精度有关。

但是,配位原子数目和晶体的对称性有关,因此,配位原子数目要受到晶体对称性的约束。

"6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

表示这两个原子的键长d2.5694

"6j-Si",":",1.1566,-.6677,-2.1951,"          Z=",3

"SP coordinates=",.32,.16,.167

表示其中的一个6j-Si原子,空间坐标(笛卡尔)是1.1566,-.6677,-2.1951

晶体学坐标是SP coordinates=",.32,.16,.167

围绕这个原子并且距离为d2.5694,共有Z3个原子,分别给出了这些原子名称和笛卡尔坐标和晶体学坐标数据。

Crystal-配位数-.DAT数据文件很大,包括了所有的晶体结构信息。

例如,可以根据这些数据找到最密排方向(最短键方向),也可以找到最密排面(根据几条最短键确定一个面)。

 

第二.     数据文件2 

NbSi2-2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

NbSi2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

对于EET计算来说,Crystal-配位数-.DAT数据显得太多,因为从键长的观点看,有很多数据是重复的。把EET所需要的数据挑选出来,就是数据文件2

NbSi2-2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

NbSi2-180-Crystal-配位数-简化版-修改-.DAT

NbSi22180,这些符号意义同前。

Crystal-配位数-简化版-修改,是数据文件的标识名称,与我的计算程序版本对应。如果打开这个数据文件,就会看到:

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

1,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5694

"6j-Si",":",1.1566,-.6677,-2.1951,"          Z=",3

"  SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子","6j-Si",": ",0,-1.3355,-4.3969

"              SP coordinates=",.16,-.16,-.167

"     配位原子:","6j-Si",": ",1.1566,.6677,0

"              SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子","3d-Nb",": ",1.2047,-2.0867,0

"              SP coordinates=",.5,0,.5

"6j-Si",":",1.1566,.6677,0,"          Z=",4

"  SP coordinates=",.16,.32,.5

"     配位原子","6j-Si",":  ",0,1.3355,2.1951

"             SP coordinates=",-.16,.16,.833

"     配位原子","6j-Si",":  ",1.1566,-.6677,-2.1951

"             SP coordinates=",.32,.16,.167

"     配位原子","3d-Nb",":  ",1.2047,2.0867,-2.1951

"             SP coordinates=",0,.5,.167

"     配位原子","3d-Nb",":  ",2.4095,0,2.1951

"            SP coordinates=",.5,.5,.833

 

2,"  ","6j-Si","---","6j-Si","      d===",2.5752

数据的各项的含义同上。

需要注意的是,第1条键d2.56942条键d2.5752

越往后,键越长。

如何从这些数据中确定EET的“等同键数目”,请参阅《电子理论对话》系列博文,在原子坐标和点群操作栏目

http://www.sciencenet.cn/blog/user_index1.aspx?typeid=11191&userid=2321

 

第三.数据3

NbSi2-180-Crystal-原子输出-.DAT

     NbSi2网友咨询化合物的化合式;

     180该化合物空间群号;

     Crystal-原子输出-该数据文件的标识名称,对应我的程序版本。

     这个文件的数据告诉我们,如果站在NbSi原子上,环看周围的空间,看到什么了?

"a=",4.819,"b=",4.819,"c=",6.592,"Delta=",.05

1

"3d-Nb"," is a reference atom"

"      Cartesian =  ",1.2047,2.0867,-2.1951

"      SP coordinates=",0,.5,.167

"",1,1

"      d of neighbors from the reference atom =",2.6142

"      The number of neighbor atoms"," N=",4,"P=",2

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",0,1.3355,-4.3969

"      SP coordinates=  ",-.16,.16,-.167

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",1.1566,.6677,0

"      SP coordinates=  ",.16,.32,.5

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",1.2529,3.5056,0

"      SP coordinates=  ",-.16,.68,.5

"      Neighbor atom:","6j-Si"

"      Cartesian =  ",2.4095,2.8379,-4.3969

"      SP coordinates=  ",.16,.84,-.167

以上数据表明,站在3d-Nb原子上,环看四周,在距离d=2.6142处,有4个原子,接下来就是这4个原子的名及其坐标数据。P=2,表明这4个原子在空间中呈现出的形状,暂时不讨论这个参数,以后要专门讨论。



https://blog.sciencenet.cn/blog-2321-291579.html

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1 刘伟生

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