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adf:emissionofpho [2019/11/26 09:42] – [三,计算Franck-Condon] liu.jun | adf:emissionofpho [2020/12/01 20:24] (当前版本) – 移除 liu.jun | ||
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行 1: | 行 1: | ||
- | ======如何计算磷光发射谱====== | ||
- | =====前言===== | ||
- | 本例介绍从三重激发态(T1)回到基态(S0)的发射谱,该发射谱考虑到了从T1回到S0的各个振动态的分布情况。 | ||
- | |||
- | 参考文献: | ||
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- | [[http:// | ||
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- | 该文献中给出了实验测量的20K与300K时的磷光发射谱: | ||
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- | {{ : | ||
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- | 本文演示如何通过计算,得到该谱图。[[https:// | ||
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- | =====一,计算S0态的频率===== | ||
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- | <color blue> | ||
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- | 对基态进行结构优化,并计算频率,参考费米科技维基:[[adf: | ||
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- | * 泛函:BP | ||
- | * 相对论:Scalar | ||
- | * 基组:DZP(Pt会自动选为TZP) | ||
- | * 冻芯:small | ||
- | * 精度:Good | ||
- | |||
- | 例子中,通过选择Geometry Opt & Freqs一次性完成结构优化和频率计算。*.t21文件较大,因此没有上传,但用户可以跑一遍此任务之后,得到。 | ||
- | |||
- | 计算完毕,得到S0_OptFreq.t21文件备用 | ||
- | =====二,计算T1态的频率===== | ||
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- | <color blue> | ||
- | |||
- | 参数设置与S0态的计算一样,唯独修改Spin polarization为2。 | ||
- | |||
- | 计算得到的Bond Energy(-219.63454835 eV)与S0的Bond Energy(-222.12126667 eV)相比,大约高2.5eV,也就是大约20000cm< | ||
- | |||
- | 计算完毕,得到T1_OptFreq.t21文件备用。 | ||
- | =====三,计算Franck-Condon===== | ||
- | |||
- | 用写字板或记事本,创建一个txt文件,内容如下: | ||
- | <code bash> | ||
- | $ADFBIN/fcf << eor | ||
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- | STATES S0_OptFreq.t21 T1_OptFreq.t21 | ||
- | |||
- | QUANTA 5 0 | ||
- | |||
- | TRANSLATE | ||
- | ROTATE | ||
- | |||
- | SPECTRUM -10000 0 1000 | ||
- | eor | ||
- | mv TAPE61 FCF.t61 | ||
- | </ | ||
- | |||
- | 创建完毕后,改名为FCF.run,上传到Linux计算。或者直接在Linux创建FCF.run,内容如上。命令行进入FCF所在目录,并赋予可执行权限:chmod 700 FCF.run | ||
- | |||
- | Windows上也可以运行,双击运行adf201*.*/ | ||
- | |||
- | 注意: | ||
- | * S0_OptFreq.t21、T1_OptFreq.t21与FCF.run三个文件,必须在同一个文件夹。运行方式为命令行输入:./ | ||
- | * QUANTA 5 0与STATES对应,设定后者为振动基态(振动量子数为0),前者非振动基态(本例中,振动的激发态最高考虑到第5激发态;如果分子很大,就不需要考虑这么大,而分子如果很小,例如只有几个原子,那么振动量子数可能就很大,比如10、15甚至20),实际上对本例而言,考虑到第4激发态,就已经足够了。如果振动量子数过大,会报错,参考:[[adf: | ||
- | * TRANSLATE和ROTATE表示考虑平动和转动 | ||
- | * SPECTRUM -10000 0 1000表示计算由于振动导致发射峰红移的范围最大10000$cm^{-1}$,最小为0,这个范围内计算1000个数值。 | ||
- | =====四,得到发射谱===== | ||
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- | FCF.run在Linux系统运行完毕,生成FCF.621文件,ADFjobs窗口选中FCF任务,点击SCM LOGO > Spectra(或在Spectra窗口直接File > Open,选择FCF.t61。)即可显示振动对发射的一个展宽谱(下图中的峰展宽修改为200了): | ||
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- | {{ : | ||
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- | 可以看到峰的范围是-10000~0之间。我们前面说了,0 cm< | ||
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- | 因此,在上图底部的offset填入20229,并将坐标系的横坐标颠倒一下顺序(菜单栏Axes - Flip Herizontal),让它变成从右向左: | ||
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- | {{ : | ||
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- | 这样就可以直接与文章中的实验测量的图(下图中右上角的图)直接比较了: | ||
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- | {{ : | ||
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- | 发射谱的整体误差,是$E_{T1}-E_{S0}$的误差造成的,而FCF计算看起来是相当准确的,因为谱的形状与实验符合的相当好。 |