几何结构优化和振动分析¶
输入文件¶
和推理任务的输入文件要求相同，也支持连续文件，虽然处理的时候是一个一个处理的。
结构优化¶
几何结构优化的功能是使用 PySCF 提供的 geomeTRIC 库的接口实现的。命令如下：
xeq opt -c <ckpt>.pt -in <mol>.xyz
其他相关的命令行参数为
--ckpt/-c：模型检查点文件名--device：cuda或cpu，默认会检查是否有可用的 GPU，有的话使用cuda，没有的话使用cpu--input/-in：输入文件名opt-params：这个是用一个.json文件来设定优化的选项，具体的参数可以看优化选项constraints: 设定限制性优化的文件，具体可以看限制性优化
（上述两个选项设置的不是很好，要设定这些设定还是比较麻烦的，希望能提供一些建议，怎么传入这些参数比较好）
--max-steps：最大优化迭代次数--delta/-d：Δ-ML 模型用的底层的半经验方法，可选项：gfn2-xtb,gfn1-xtb
振动分析¶
一般来说振动分析是跟在结构优化后面的，所以完整的命令如下：
xeq opt -c <ckpt>.pt -in <mol>.xyz --freq
具体的相关命令行参数如下：
--freq：是否进行振动分析--temp/-T：振动分析使用的温度，默认为 298.15 K--no-opt：不进行结构优化，直接振动分析，但是要小心虚频--shermo：是否保存成 Shermo 的输入文件用于 Quasi-harmonic 分析--save-hessian：是否保存 Hessian 矩阵--verbose/-v：是否打印详细的振动分析的结果
示例¶
首先准备模型文件，我们用在 SPICE 上训练的模型 xpainn-spice-v1.pt，模型可以在 Zenodo 链接下载。简单起见，我们拿水分子作为例子，输入文件 water.xyz 如下：
3
O 0.00000 0.01840 -0.00000
H -0.00000 -0.53835 0.78304
H 0.00000 -0.53835 -0.78304
执行命令，给能开的选项都打开：
xeq opt -c xpainn-spice-v1.pt -in water.xyz --freq --shermo --save-hessian --verbose
过程中 geomeTRIC 程序会在标准输出流打印优化的详细过程。结束后会出现如下文件。首先是 water_opt.xyz，为优化完成后的结构。
3
Energy: -0.4127226288 Hartree
O -0.000000 0.051452 -0.000000
H 0.000000 -0.554876 0.750175
H -0.000000 -0.554876 -0.750175
然后是 water_freq.log，记录了振动分析的信息。
XequiNet Frequency Calculation
Mode 0 1 2
Irrep
Freq [cm^-1] 1570.3419 4068.7545 4175.7368
Reduced mass [au] 1.0719 1.0557 1.0796
Force const [Dyne/A] 1.5574 10.2973 11.0917
Char temp [K] 2259.3723 5854.0318 6007.9556
Normal mode x y z x y z x y z
0 O -0.00 0.06 -0.00 -0.00 -0.05 0.00 0.00 0.00 0.07
1 H -0.00 -0.50 -0.46 0.00 0.44 -0.53 -0.00 0.43 -0.53
2 H 0.00 -0.50 0.46 0.00 0.44 0.53 0.00 -0.43 -0.53
temperature 298.1500 [K]
pressure 101325.00 [Pa]
Rotational constants [GHz] 910.64198 408.84509 282.16381
Symmetry number 2
Zero-point energy (ZPE) 0.02236 [Eh] 58705.739 [J/mol]
tot elec trans rot vib
Entropy [J/mol/K] 188.456 0.000 144.804 43.615 0.037
Cv [J/mol/K] 25.188 0.000 12.472 12.472 0.245
Cp [J/mol/K] 33.502 0.000 20.786 12.472 0.245
Internal energy [J/mol] 3718.434 3718.434 58715.355
Internal energy [Eh] -0.38753 -0.41272
Enthalpy [J/mol] 6197.391 3718.434 58715.355
Gibbs free energy [J/mol] -36975.931 -9285.410 58704.471
Gibbs free energy [Eh] -0.40798
然后还有 Shermo 输入文件 water_freq.shm，和 Hessian 矩阵 water_h.txt，可以直接用 NumPy 读。