前言
在材料科学计算中，自由能是判断相稳定性和相变趋势的关键物理量。当我们研究两个模型之间的转化过程时，自由能台阶图提供了一种直观的视角——它清晰地展示出从初始态到末态之间需要跨越的“能量落差”。因此我们需要准备初态和末态两个结构模型，分别计算它们在给定条件下的自由能，最后呈现出二者的差值。这个差值直接决定了相变的方向和驱动力，是热力学分析的核心依据。
计算模块及参数
计算前我们需要准备A B两个模型，表示为初状态为A，末状态为B。
模块选择DMol3，它是基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算模块，在分子、团簇、周期性体系的热力学性质计算中表现出色。它能够高效地处理电子结构，并支持频率分析，从而获得包含振动贡献的自由能（如 Helmholtz 自由能或 Gibbs 自由能）
选用广义梯度近似（GGA）下的 BLYP 泛函，具体参数如下图：
结果
计算完A模型后，在输出文件夹中找到.outmol文件并打开，按ctrl+F打开查找框，查找Geometry optimization completed之后找到图中的total Energy，并记下其数值，其单位为Ha。
然后下拉到底部找到298.15那一行最后一列的值，图中为-30.804kcal/mol
1 Hartree = 627.509 kcal/mol
统一单位后，二者相加就是A模型的G值。同理计算B模型的G值。然后用末状态的G值减去初始状态的G值就是ΔG
暂无评论