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adf:uv_soc [2017/06/02 23:06] – liu.jun | adf:uv_soc [2020/06/30 10:13] – [紫外可见吸收谱与自然跃迁轨道NTO、辐射跃迁寿命、跃迁偶极矩(相对论旋轨耦合:Spin-Orbit)] liu.jun | ||
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- | ======考虑相对论效应的紫外可见吸收谱的计算(旋轨耦合:Spin-Orbit)====== | + | ======紫外可见吸收谱与自然跃迁轨道NTO、辐射跃迁寿命、跃迁偶极矩(相对论旋轨耦合:Spin-Orbit)====== |
- | 以水分子为例进行说明。[[https:// | + | 本文使用AMS2019.301完成计算。注意:这里是以$S_0$跃迁为例,如果是计算三重激发态到S0的跃迁,参数设置是类似的,只是分子的结构,应该采用该激发态结构优化成功之后的结构。那么得到的$S_0 → T_i$的数据,实际上就是$T_i → S_0$的数据。在本方法中,SOC被严格地考虑到基态、激发态中,因此此时三重态、单重态的概念实际上已经不严格成立,具体理解,参考[[adf:relativity]]。因此在激发态列表(如下文中)中,无法看出哪个是三重态,哪个是单重态。因此建议与使用微扰方法考虑SOC的算法(参考[[adf: |
=====参数设置===== | =====参数设置===== | ||
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{{ : | {{ : | ||
+ | 注意,激发态数目实际上是吸收峰的数目,但是计算的时候,是从最长波区域往短波区域计算。因此,激发态数目影响到短波区域的峰数量、峰形。数目本身不太影响计算效率,但是对内存需求剧烈增加,一般较大的分子无法计算超过100个激发态,否则对内存的需求将达到T的量级。 | ||
=====结果查看===== | =====结果查看===== | ||
+ | ====激发能==== | ||
ADF LOGO > Output > All SPIN-POLARIZED excitation energies:显示计算得到的,考虑自旋轨道耦合的激发态: | ADF LOGO > Output > All SPIN-POLARIZED excitation energies:显示计算得到的,考虑自旋轨道耦合的激发态: | ||
- | < | + | < |
All SPIN-POLARIZED excitation energies | All SPIN-POLARIZED excitation energies | ||
| | ||
| | ||
- | | + | |
- | | + | |
- | 3: 0.24253 6.59961 0.2116E-05 0.2500E-03 A1 | + | |
- | | + | 4: 0.10665 2.90210 0.4151E-03 0.6593E-05 A |
- | 5: 0.31182 8.48519 | + | 5: |
- | | + | 6: 0.16029 4.36169 |
- | | + | 7: |
- | | + | |
- | | + | 9: 0.23884 6.49911 0.2556E-08 |
- | 10: 0.33193 9.03240 0.9239E-01 0.3057E-08 | + | |
+ | 11: | ||
+ | 12: 0.25647 6.97898 0.3708E-07 0.1276E-01 A | ||
+ | | ||
+ | 14: | ||
+ | 15: 0.27063 7.36426 0.9719E-02 | ||
+ | 16: | ||
+ | 17: | ||
+ | | ||
+ | 19: | ||
+ | 20: 0.31826 8.66039 0.1441E-02 0.2133E-06 A | ||
+ | | ||
+ | 22: | ||
+ | 23: 0.33543 9.12751 0.1942E-06 | ||
+ | | ||
+ | 25: 0.33685 9.16614 0.4876E-06 | ||
+ | 26: | ||
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+ | 40: | ||
tau: electric dipole radiative lifetime (in seconds) | tau: electric dipole radiative lifetime (in seconds) | ||
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- | 但无法区分谁是单重态,谁是三重态。和[[adf: | + | 其中tau为激发态的辐射跃迁寿命,其倒数为辐射跃迁速率。至于是荧光还是磷光的辐射跃迁寿命,则取决于分子结构是T1态还是S1态优化得到。上述有效数据,对应地也只有S1、T1数据有效。 |
+ | |||
+ | 由于是纯自旋轨道耦合计算,因此无法区分谁是单重态,谁是三重态。和[[adf: | ||
+ | ====跃迁偶极矩==== | ||
+ | 搜索“Transition dipole moments mu”可以看到激发态跃迁偶极矩(先列出跃迁偶极矩的实部、虚部,然后列出模)的模: | ||
+ | |||
+ | < | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | | ||
+ | 10 6.4991 | ||
+ | 12 6.9790 | ||
+ | 13 6.9790 | ||
+ | 14 7.2187 | ||
+ | 15 7.3643 | ||
+ | 16 7.9621 | ||
+ | 17 7.9621 | ||
+ | 18 7.9621 | ||
+ | 19 8.3608 | ||
+ | 20 8.6604 | ||
+ | 22 9.1275 | ||
+ | 23 9.1275 | ||
+ | 25 9.1661 | ||
+ | 26 9.1662 | ||
+ | 27 9.7756 | ||
+ | 28 9.9819 | ||
+ | 30 10.081 | ||
+ | 31 10.081 | ||
+ | 32 10.387 | ||
+ | 34 11.443 | ||
+ | 35 11.443 | ||
+ | 36 11.822 | ||
+ | 37 11.822 | ||
+ | 38 11.822 | ||
+ | 39 11.843 | ||
+ | 40 12.162 | ||
+ | </ | ||
+ | ====图谱==== | ||
+ | {{ : | ||
+ | 列表中每一行,对应吸收峰的一个峰,点击将显示该吸收峰的来源。 | ||
+ | |||
+ | * 计算有机物的紫外可见吸收谱,往往使用B3LYP能得到很好的结果,但该泛函不适用于多金属中心体系 | ||
+ | * 选择菜单栏Axes - Molar Adsorption Coefficient,将显示摩尔吸收系数 | ||
+ | * 横坐标单位为Hartree,点击菜单栏Axes - Horizontal Unit - nm可以修改为nm,但是注意横坐标不要出现负值,否则转换的时候会报错 | ||
+ | * 吸收峰的强度只要不为0,往往在实验中就能观察到 |