ADF教程：如何进行势能面扫描
第七章 线性电势扫描法
(3) Φp 和 φp/2 两者相差2.2RT/nF或56.5/n（mV，25 ℃）； (4) φ1/2 基本在 φp 和 φp/2 两者的中点； (5) φp 和 φp/2 两者都与电位扫描速度υ和本体浓度c0无
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(4)另一边界条件取决于电解时电极表面上所维持的具体极 化条件。对于动电位扫描法，边界条件为：
dϕ
dt ＝常数
ϕ i 解微分方程式可得 ~
关系。
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1、对于可逆电化学反应(即快速电荷传递过程)，且开始时 产物浓度CR0=０时
峰值电流密度为：
ip =k n3/2D1/2v1/2CO0 (A/cm2)
另一方面：随着反应的进行，电极 表面反应物的浓度下降，扩散流量 逐渐下降，相反的作用共同造成了 电流峰。
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2、 扫描速度对响应曲线的影响
电化学测量技术
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3、 双电层充电电流存在始终
i = ic + ir
ic
=
dQ
dϕ
=
Cd
⋅
dϕ
dt
+ ϕ ⋅ dC d
dt
dϕ
dt
→
0 时，
ic
→
0
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五、三角波扫描（循环伏安法）
1、 概述
当线性扫描达到一定时间t=λ时（或电极电势达到换向
电势φλ时），将扫描方向反向。WE电势变化如下图所示。
−ϕ
工作电极电势扫描信号可表示为：
计算化学基础及ADF软件1
波函数不含时、方程不含时
为什么？
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
多体问题的困难
如果体系包含N个电子：
波函数ψ包含时间变量t与另外3N个坐标变量；
Ｕ是non-local函数； ……
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
多体问题困难的解决
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
1，轨道空间分布
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
2，总能量
ADF中的相对性
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
2，总能量
泛函与总能量的关系：
LDA、GGA、Meta-GGA的总能量与杂化泛函相比，物理意义更强
杂化泛函（BLYP、PBE0等）的能量是两种总能量（LDA与HF exact exchange
总能量）的混合，物理意义很弱
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
轨道
1
2 3 4 5
•DFT对于轨道计算的可靠性很高、非常精确
密度
•电子总密度非常精确
能量
•总能量（鞍点或极小点）非常精确
结构
•总能量的梯度（鞍点或极小点）非常精确
红外
•总能量的二阶梯度（鞍点或极小点）非常精确
1.轨道空间分布、总能量、轨道能
2，总能量与结构（梯度为0的点与其他点，精度并不一定统一）
因为其中涉及到组态的问题。尤其需要留意。df电子很难处理……
3.简并22p63s23p63d64s2） 不同的占据方式对应不同的组态、不同的自旋态
3.简并的问题
混合态（3，5，7，9，11重态都存在）：
目 录
前言 DFT与其他方法的差别 密度泛函基础
2
不讲Kohn-Sham方程怎么推导，讲的是更贴近应用实际的 内容。如果能理解这些内容，对于计算中频繁出现的各种问 题，例如收敛、报错等能够自己发现、理解并解决。对于输出 文件的阅读也会轻而易举。对其他性质的计算、使用，对理解 使用有很大帮助，甚至对于修改源代码也会有很大帮助。 用比较简单易懂的方式讲解，避免公式化、术语化，因此只 要认真地思考、理解，掌握就不会困难。 因此这部分应该仔细对待。
激光扫描测绘技术的使用方法
激光扫描测绘技术的使用方法激光扫描测绘技术近年来逐渐受到广泛关注和应用。
本文将介绍激光扫描测绘技术的基本原理和使用方法，并探讨其在不同领域的应用。
一、激光扫描测绘技术的基本原理激光扫描测绘技术是利用激光束的反射原理进行测量的一种先进技术。
它的基本原理是通过发射激光束，将其照射到目标物上，并利用接收器接收目标物表面反射回来的激光束，根据激光传播的光速和接收器接收到激光束的时间差，计算出目标物的坐标位置和距离信息。
二、激光扫描测绘技术的使用方法主要包括以下几个步骤：1. 设定扫描区域和扫描参数：首先，根据实际测绘需求，确定扫描的区域范围和扫描参数，例如扫描范围、扫描速度、扫描分辨率等。
2. 安装激光扫描仪并进行校准：将激光扫描仪安装在合适的位置，并进行仪器的校准工作。
校准包括水平校准和垂直校准，确保仪器的测量结果准确可靠。
3. 扫描目标物并获取数据：启动激光扫描仪开始扫描操作，根据设定的扫描参数，激光仪器会自动扫描目标物，并获取目标物表面的点云数据。
4. 数据处理和分析：将获取到的点云数据导入相关的软件平台，进行数据处理和分析。
常见的数据处理方法包括点云配准、滤波处理、拓扑分析等。
5. 生成结果和报告：根据实际需要，将处理后的数据生成测绘结果和报告。
这些结果和报告可以用于土地规划、建筑设计、文物保护等领域。
三、激光扫描测绘技术的应用领域激光扫描测绘技术在许多领域得到了广泛的应用：1. 土地测绘和规划：激光扫描测绘技术可以高效地获取地表地貌信息和地物分布情况，为土地的规划和设计提供准确的数据支持。
2. 建筑设计与工程施工：利用激光扫描测绘技术可以对建筑物进行三维建模和测量，为建筑设计和施工提供精确的空间数据。
3. 遗址保护与文物修复：激光扫描测绘技术可以快速获取文物和遗址的三维几何信息，为文物保护和修复提供重要参考。
4. 自动驾驶和智能导航：激光扫描测绘技术在自动驾驶和智能导航系统中被广泛应用，它可以实时感知周围环境，为智能车辆提供准确的空间信息。
关于扫描混合的使用方法
关于扫描混合的使用方法扫描混合需要单个轨迹(“原始轨迹”)和多个截面。
要定义扫描混合的“原始轨迹”，可草绘一个曲线，或选取一条基准曲线或边的链。
在“原始轨迹”上的指定段顶点或基准点处，必须草绘要混合的截面。
要确定截面方向，可指定关于z 轴的旋转角，或使用“选出X 向量”(Pick XVector) 或“垂直于曲面”(Norm to Surf) 选项，或者同时使用两者。
限制如下：截面不能位于“原始轨迹”的尖角处。
对于闭合轨迹轮廓，必须在起始点和至少一个其它位置上草绘截面。
Pro/ENGINEER 使用端点处的第一个截面。
对于开放轨迹轮廓，必须在起始点和终止点创建截面。
不能跳过这些点处截面的放置。
不能标注截面至模型的尺寸，因为修改轨迹时，会使这些尺寸无效。
不能选取一条复合基准曲线来定义扫描混合的截面(“选取截面”)。
而是必须选取一条确定复合曲线的底层基准曲线或边。
如果选择“枢轴方向”(Pivot Dir) 和“选取截面”(Select Sec)，那么所有选取的截面，必须位于和枢轴方向平行的平面上。
通过使用面积控制曲线以及通过控制截面间特征的周长，可以控制扫描和混合的几何。
面积控制曲线表示“原始轨迹”上选定位置处，扫描混合横截面的准确面积。
可在“原始轨迹”上添加或删除点，这些点位置处将指定扫描混合的截面面积。
也可在用户定义的点处，改变控制曲线值。
下表列出了不同截面扫描和扫描混合的共同术语。
选项定义垂直于原始轨迹截面平面在整个长度上保持垂直于“原始轨迹”。
普通的扫描行为与此类似。
轴心方向必须选取两个轨迹，来决定该截面的位置和方向。
“原始轨迹”决定沿该特征长度的截面原点。
在沿该特征长度上，该截面平面保持与“法向轨迹”垂直。
垂直于轨迹(Norm To Traj)沿“轴心方向”看去，截面平面保持与“原始轨迹”垂直。
截面的向上方向保持与“轴心方向”平行。
创建垂直于轨迹原点的扫描混合单击“插入”(Insert)>“钣金件壁”(Sheetmetal Wall)>“不连接”(Unattached)>“扫描混合”(Swept Blend)。
势能面扫描
乙烷及乙烷取代物绕C-C键旋转势能面扫描方法步骤：（内坐标法scan）：1.同上用gaussianview做输入文件：分别构建乙烷，乙醇，乙二醇分子，保存为11.gjf 12.gjf 13.gjfG03输入文件格式。
2.修改gaussianview生成的内坐标：分别用gaussianview打开11.gjf 12.gjf 13.gjf并显示原子编号，根据图像对应坐标修改，使其只有一个二面角的改变可引起乙烷两个甲基相对旋转。
如下所示乙烷；0 1CH 1 B1H 1 B2 2 A1H 1 B3 3 A2 2 D1C 1 B4 4 A3 3 D2H 5 B5 1 A4 4 D3H 5 B6 1 A5 4（6）D4H 5 B7 1 A6 4（7 ）D5B1 1.07000000B2 1.07000000B3 1.07000000B4 1.54000000B5 1.07000000B6 1.07000000B7 1.07000000A1 109.47120255A2 109.47121829A3 109.47121829A4 109.47120255A5 109.47120255A6 109.47123134D1 -120.00000060D2 120.00003407D3 179.98890060D4 59.88891539 （115.）D5 179.88890799 （115.）然后进行正常优化和频率分析(#hf/3-21g opt freq )。
3.建立扫描文件：同前判断11.OUT .12.OUT 13.OUT优化结果，2个normal4个yes,无虚频。
然后分别在11.OUT .12.OUT 13.OUT中找到Final structure in terms of initial Z-matrix:把对应坐标粘贴建立扫描文件11scan.gjf.12scan.gjf.13scan.gjf。
4. 扫描结果;用Summary of the potential surface scan处所对应的SCF值和步数origin6.0作图。
AFM操作使用说明
AFM操作使用说明智能成像模式（ScanAsyst Mode）一、开机1. 确认实际电压与系统设定的工作电压相符合，确认所有的线缆都已正确连接。
确保操作环境符合要求且防震台处于正常工作状态；2. 打开计算机主机、显示器和光源；3. 打开控制器。
注意：对于运行Windows XP的系统，开机顺序必须是先打开计算机主机，再打开控制器。
二、安装样品和探针1. 安装样品：将固定在铁片上的样品放入带有磁性的样品台中心，使其吸住铁片和样品。
然后通过搬动进动开关【up】/【down】来升起和降低探针的高度。
通常应使样品的上表面不明显高于Head上的支点顶部，以防止安装Holder时探针直接压到样品表面上而损坏探针；2.安装探针：将探针安装在Holder上。
安装时，把Holder翻转放在桌面上，轻轻下压，使里面凹槽的金属片微微上翘。
随后装入探针，并松手使金属片压紧探针。
安装完探针后将Holder卡在Head突出的支点上摆放平稳，然后拧紧Head背面的固定旋钮。
注意：在升降样品台的高度前，一定要先抬起显微镜镜头，以免在升降过程中撞到镜头。
三、启动软件1. 双击桌面【Nanoscope】软件图标；2. 进入实验选择界面，根据实验方案，按照界面所示进行选择，第一步选择实验方案【ScanAsyst】，第二步选择实验环境【ScanAsyst in Air】，第三步选择实验具体操作模式【ScanAsyst in Air】；3. 结束上述步骤后，单击界面右下方图标【Load Experiment】，进入具体实验设置界面。
四、调节激光1. 在软件中左侧点击【Setup】，找到图像窗口；2. 调节光学显微镜镜头位置，自上而下调节可分别看清探针、样品3. 聚焦到针尖下的样品表面（找一个脏点聚焦；如果样品很干净，找样品边缘聚焦）, 使样品成像清晰；4.将基座右侧的【up】/【down】开关拨到【down】，使探针逐渐接近样品表面，待悬臂基本清晰后停止；注意：一定不能完全清晰，否则会撞到针尖。
工程测量中激光扫描技术的使用教程分享
工程测量中激光扫描技术的使用教程分享激光扫描技术是一种利用激光束扫描目标物体表面，通过采集激光点云数据来实现测量和建模的先进技术。
它在工程测量和建筑设计领域得到了广泛应用。
本文将为大家详细介绍激光扫描技术的使用教程，包括仪器的准备、扫描过程中的注意事项以及数据处理与应用。
一、仪器的准备1. 激光扫描仪：选择适合任务要求的激光扫描仪，包括便携式激光扫描仪和站立式激光扫描仪。
便携式激光扫描仪适用于室内外测量和封闭空间，而站立式激光扫描仪适用于大尺寸室内或室外场景。
2. 三脚架：确保激光扫描仪的稳定性，选择合适的高度和稳定性的三脚架，使仪器可以在工程现场平稳地运行。
3. 参考标记：在测量过程中使用参考标记，如球形标记或板状标记，帮助仪器进行坐标系统的对准和校正。
二、扫描过程中的注意事项1. 制定扫描计划：根据任务需求，制定合理的扫描计划，包括确定扫描区域、扫描路径和扫描密度等。
在计划中考虑到物体的形状、光线条件和环境因素，以确保扫描结果的准确性。
2. 准备工程场地：在进行扫描之前，确保工程场地的无障碍性和安全性。
尤其对于室外场景，需要考虑天气状况和环境噪声。
3. 调整扫描参数：根据物体的特点和要求，调整激光扫描仪的参数，包括激光功率、扫描速度和扫描角度。
根据需求选择不同的扫描模式，如全景扫描、网格扫描或轮廓扫描。
4. 确保数据采集的完整性：在扫描过程中，保持扫描仪的稳定性并保持稳定的光照条件。
避免遮挡或错位的情况发生，并确保扫描的覆盖度和重叠度足够以获得完整的点云数据。
三、数据处理与应用1. 数据导出与备份：扫描完成后，将采集到的点云数据导出到计算机中，并设置数据备份，以防止数据丢失或损坏。
2. 数据配准和对齐：如果进行多次扫描，使用配准算法将不同扫描位置的点云数据进行对齐，以获得一致的坐标系统。
3. 三维模型生成：通过将点云数据进行处理和重建，生成三维模型。
可以使用点云软件或CAD软件进行模型的编辑和优化。
afm的使用方法
AFM 的使用方法初稿撰写初稿撰写：：马进一、实验设备的准备a) 取下扫描头的保护盖。
用吹气球吹去扫描头上的灰尘。
b) 将扫描头取下平台架，翻转后放置在桌上，安装遮光盖。
c) 接下来是设备准备最重要的一步，即把感应片安装在扫描头上。
感应片上装有探针，该探针极细，一碰即断，故要非常小心，第一次安装感应片的用户请先用废感应片（头部无针尖）练习。
感应片背面有凹槽，与扫描头上的凸起相吻合。
d) 用金融棒将夹片压起，将感应片恰好放入即可。
e)取下遮光盖，SENSOR上的ON指示灯亮，说明感应片安装成功。
二、 样品测量1样品放置1.1为防止扫描过程中样品移动，应选择稳定的平台，将样品用双面胶固定于其上。
再将扫描头翻回来放在样品上。
注意，要将三个螺丝拧出足够长，以免针尖碰到样品。
1.2较小的样品最好粘放在样品台上，然后吸附在平台架上，再将扫描头的三根螺丝放置在平台架的三个凹槽中。
同样注意要将三个螺丝拧出足够长。
2利用软件获得图象2.1进针2.1.1通过扫描头上的放大镜可以观察针尖与样品之前的距离。
如果样品表面反光，可观察针尖与像之间的距离。
2.1.2如图旋转两螺丝，同时从放大镜中仔细观察针尖与样品的距离，当该距离很小时停止进针。
注意，旋转时切勿用力压扫描头，以免压翻将针头碰坏，为此手进针时可用中指压着扫描头。
2.1.3打开Approach Panel，点击Approach，进针成功后，会出现对话框提示。
2.2扫描图象进针成功后，将自动开始扫描。
的操作：：Scan Panel的操作2.2.1点击Full可使Z-Range和ScanRange都变为最大。
在LineView中，观察波形是否水平，若不水平，调整X-Slope使该方向水平，再将Rotation设为90，调整Y-Slope使该方向水平，最后将Rotation调回0。
2.2.2较大的ScanRange可以让用户选择需要的区域进行扫描。
点击Zoom即可出选择区域的箭头和Tool Info Panel，选择一个合适大小的区域，双击后即可将选区域放大。
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ADF教程：如何进行势能面扫描
两个例子：（1）乙醇中羟基的拉伸；（2）乙醇中羟基的转动。
乙醇中羟基的拉伸
参数设置
Preset选择任务类型为Linear Transit，并选择合适的基组和泛函：
选中要扫描的键长，本例中为拉伸羟基与乙基的距离，因此如下图所示，按住shift键，选择C和O，然后在Model > Geometry Constraints and Scan中点击对应的＋，表示要扫描C和O原子之间的距离：
之后设置具体的扫描范围。
其中起始值为当前值。
并设置扫描多少个点，本例中为10个点。
并且扫描的参数也可以不止一个，可以多个同步扫描。
保存任务并计算。
结果查看
ADF LOGO > Movie > Graph可以看到整个拉伸过程，能量的变化：
注意，我们虽然扫描10个点，但每个点，结构如何？程序需要进行能量最小化才知道，也就是限制键长为设定的10个渐变数值，然后优化其它原子的位置，使得能量达到最低、最稳定的结构。
View > Converged Geometries Only，这样只显示优化之后的结构，也就是实际拉伸过程，得到的10个结构，当然对应的能量也在右边显示出来了：
之后选中C和O，Graph>Distance,Angle,Dihedral，之后点击Graph>Curve on X Axes，这样就显示能量随键长的变化：
Graph>Save as XY可以保存能量与键长的函数曲线xy坐标值。
乙醇中羟基的转动
参数设置与上面类似，不过这里我们希望转动－OH，因此实际上是扫描H－O－C－C的二面角。
因为在ADFinput中，依次选中这4个原子，设置二面角的变化范围：
其它与上面的操作完全一样。
本教程到此结束。