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※ 引述《Keelungman (金坷拉是新世界的神)》之銘言：
: 這篇paper有點油，我都不看的peko
: https://i.imgur.com/RGAlfCE.jpg
: https://www.researchgate.net/publication/308271627_Application_of_Classical_Si
: mulations_for_Computation_of_Vibrational_Properties_of_Free_Molecules

此篇 Paper 是計算化學領域的文章，刊登在歐洲的期刊 PCCP 上
(physical chemistry chemical physics, 2016 Impact Factor: 4.123)
計算化學簡而言之就是用電腦模擬的方式，來提供一些實驗無法或不易觀測到的物理性質
有時候也是節省成本、找出可能的最佳實驗條件的方法，畢竟只需要計算資源和電費。

個人讀paper習慣順序為：標題－＞摘要－＞圖－＞結論
我們一起用這個結構來看看這篇文章

標題：Application of Classical Simulations for Computation of Vibrational
Properties of Free Molecules

先做個簡單的名詞解釋

Vibrational Property

硬要翻譯就是自由的分子，指不受到其他原子作用力影響的分子，
通常是在氣態(gas phase)，李遠哲院士的交叉分子束方法中的分子即為此狀態，
可以微觀精確地研究化學反應中的分子動力機制。

舉例來說，一杯水的紅外線光譜會是在很廣的波長區間內有一大包訊號，
然而數個水分子的紅外線光譜則是在很狹窄的區間內有一尖銳訊號，
如圖：https://imgur.com/iiTrSkd（圖A:液態水vs五個水分子團）


繼續讀到 Abstract
他使用了"classical" molecular dynamics (MD) 和 Monte-Carlo (MC)
與之對照的是經過 quantum corrections 的 PI-MD, MD with QTB

好耶！太多名詞了講下去應該會沒完沒了，我們直接跳到圖四吧！

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https://i.imgur.com/RGAlfCE.jpg

Christina 代表著 S=C=S 分子的中心碳(C)原子所在位置，而揮舞的雙手代表著硫(S)原子
雙手往上下揮動代表 bending vibration，
伸直出拳的方向則代表 stretching　vibration，
是兩種不同的振動模式

而在圖中背景的位能面(potential energy surface)上紫色區域代表硫原子最適位置
即要給予足夠的動能(振動)才能跨出位能面上的低點區域。

BP86 是 Density funtional theory (DFT, 1998年諾貝爾獎) 的函數之一，
6-31G 是 Basic set, 描述電子軌域的範圍，
通常研究越多電子的原子要使用越大的Basic set

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回到 Abstract，其中講到了經過量子效應修正後的古典計算方法就能有不錯的表現
實際上看到 Table 4 也是如此，對比 MC vs MC+QA，發現 l(C-S) 和 l(S---S)
兩項 vibration 的距離經過量子效應修正都更接近實際的實驗數據(Exp.)

這也是結論要講述的概念，但這邊用了一個字 a "posteriori" quantum corrections
代表我們該選用哪一種 quantum corrections 也是得憑經驗，
沒有人一開始就知道該怎麼做，往往需要花費不少代價做前置測試，才摸索出正確的道路，
正像是鳳凰院凶真不斷地跳躍世界線，才抵達真正的結局。














Molecular Dynamic (MD):分子動力模擬，隨機方向動能後計算受力與能量，
　　　　　　　　　　　 在時間間隔選取得很小的情況下能量與結構計算才會精準

Monte-Carlo (MC):蒙地卡羅模擬，蒙地卡羅為因賭博成名的城市，
　　　　　　　　 以機率判定來決定是否移動計算位能面，適合描述低點

DFT:1964年由 Walter Kohn 和 Pierre Claude Hohenberg
    發現電子密度和能量(結構)有一對一的函數關係

題外話，李遠哲之父為李澤藩，最近他的部分畫作在《不朽的青春》北師美術館展出
展覽免費但只到這周日，歡迎大家有空去看！

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