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| adf:geooptoftri [2019/12/08 13:36] – liu.jun | adf:geooptoftri [2020/12/01 19:23] (当前版本) – 移除 liu.jun |
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| ======如何进行三重高激发态（Tn，N>1）的几何结构优化====== | |
| 本文使用AMS2019.301完成。 | |
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| 有两种方式：1）直接优化Tn态(适用于基态为S0的体系)；2）先优化T1态，然后优化Tn态（适用于基态为T1的体系，例如<chem>O2</chem>） | |
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| =====一、直接优化Tn态(适用于基态为S0的体系)===== | |
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| 以<chem>CH2O</chem>为例说明： | |
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| ====参数设置==== | |
| 注意此时的计算中，基态是单重态，激发态才是三重态，我们是希望通过计算激发态来优化<color green>（如果要考虑相对论，但不考虑旋轨耦合，这里可以设置Relativity (ZORA) : Scalar）</color>： | |
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| {{ :adf:t1-opt04.png?600 |}} | |
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| 选择只计算三重激发态，计算多少个激发态？<color blue>如果要计算Tn，这里就需要计算比n多的激发态，如果计算T3，这里最好能计算4、5个激发态：</color> | |
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| {{ :adf:t1-opt05.png?600 |}} | |
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| 选择要优化哪个激发态，n A表示优化Tn态，例如下图表示优化T3态： | |
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| {{ :adf:t1-opt10.png?600 |}} | |
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| 因为我们预先并不知道<chem>CH2O</chem>的T3态有没有对称性，因此和前一种方法一样，取消掉对称性，让程序在没有对称性限制的条件下去优化。更严格而言，应该略微移动原子，在结构上也打破对称性： | |
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| {{ :adf:t1-opt09.png?600 |}} | |
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| 保存任务，并提交。 | |
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| ====查看优化结果==== | |
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| 点击SCM > Movie 可以查看优化完成之后的结构。SCM - Logfile 尾部可以看到该激发态的能量 | |
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| =====二、先优化T1态，然后优化Tn态（适用于基态为T1的体系)===== | |
| 以<chem>O2</chem>为例进行说明，<chem>O2</chem>的基态为三重态。 | |
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| ====优化T1==== | |
| 将体系设置为三重态，进行普通的结构优化，这实际上就是在做T1的优化，因为能量最低的三重态就是T1，参考：[[adf:t1opt]]中的第一种方法。 | |
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| ==== 优化Tn==== | |
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| 基于优化之后的分子结构，计算更高的三重激发态（三重态的高激发态T2、T3、T4……）。 | |
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| ===参数设置=== | |
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| {{ :adf:ntopt02.png?650 }} | |
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| 说明：<color green>（如果要考虑相对论，但不考虑旋轨耦合，这里可以设置Relativity (ZORA) : Scalar）</color>。 | |
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| <color blue>如果要计算Tn，这里就需要计算比n多的激发态，如果计算T3，这里最好能计算4、5个激发态：由于基态是T1，所以这里必须选择Allowed Only，而不能选择Triplet</color> | |
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| {{ :adf:ntopt03.png?650 }} | |
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| 同样，这里也不能选择Triplet。 | |
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| {{ :adf:ntopt04.png?650 }} | |
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| 激发态与基态对称性不一定一样，因此建议取消对称性，同时略微移动对称原子，破坏分子本身对称性： | |
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| {{ :adf:ntopt05.png?650 }} | |
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| === 结果查看=== | |
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| SCM - Logfile查看激发态能量的变化： | |
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| <Dec08-2019> <13:23:51> current energy -0.08650438 Hartree | |
| <Dec08-2019> <13:23:51> energy change -0.08650438 0.00100000 F | |
| <Dec08-2019> <13:23:51> constrained gradient max 0.52179199 0.00100000 F | |
| <Dec08-2019> <13:23:51> constrained gradient rms 0.42060134 0.00066667 F | |
| <Dec08-2019> <13:23:51> gradient max 0.52179199 | |
| <Dec08-2019> <13:23:51> gradient rms 0.42060134 | |
| <Dec08-2019> <13:23:51> cart. step max 0.05360216 0.01000000 F | |
| <Dec08-2019> <13:23:51> cart. step rms 0.04320714 0.00666667 F | |
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| …… | |
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| …… | |
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| <Dec08-2019> <13:24:28> current energy -0.17321032 Hartree | |
| <Dec08-2019> <13:24:28> energy change 0.00001044 0.00100000 T | |
| <Dec08-2019> <13:24:28> constrained gradient max 0.00053706 0.00100000 T | |
| <Dec08-2019> <13:24:28> constrained gradient rms 0.00043291 0.00066667 T | |
| <Dec08-2019> <13:24:28> gradient max 0.00053706 | |
| <Dec08-2019> <13:24:28> gradient rms 0.00043291 | |
| <Dec08-2019> <13:24:28> cart. step max 0.00031760 0.01000000 T | |
| <Dec08-2019> <13:24:28> cart. step rms 0.00025601 0.00666667 T | |
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| …… | |
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| <Dec08-2019> <13:24:33> Excited state energy (ground + excitation energy) for: 1A | |
| <Dec08-2019> <13:24:33> Excited State Energy: -0.17321032 a.u. | |
| <Dec08-2019> <13:24:33> Excited State Energy: -4.71329254 eV | |
| <Dec08-2019> <13:24:33> Excited State Energy: -108.69 kcal/mol | |
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| <Dec08-2019> <13:24:28> GEOMETRY CONVERGED | |
| </code> | |
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| 最后收敛的激发态T2能量：-0.17321032 a.u. = -4.71329254 eV = -108.69 kcal/mol | |
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| 但是，一定要注意：激发态优化过程中，是否存在势能面的交叉，也就是在SCM - Output，窗口底部输入“Excitation energies E in a.u. and eV”搜索激发能的变化： | |
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| 注意看我们计算的第一激发态T2，是否在过程中，出现与其他激发能差值接近0.1eV的情况，如果出现，则很可能出现了势能面交叉，应该另行考虑。 | |
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