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adf:geooptoftri

这是本文档旧的修订版!


如何进行三重高激发态(Tn,N>1)的几何结构优化

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>)

一、直接优化Tn态(适用于基态为S0的体系)

以<chem>CH2O</chem>为例说明:

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(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)

选择只计算三重激发态,计算多少个激发态?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:

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:

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:

保存任务,并提交。

查看优化结果

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

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。

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:如何进行T1态结构优化中的第一种方法。

优化Tn

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……)。

参数设置

说明:(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)

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:

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:

结果查看

计算完成之后,检查该T2激发态是否合理:

查看*.out文件中电子激发的信息

对应的轨道,可以在SCM LOGO > level中分别查看

优化所需的三重态高激发态(T2,T3,T4……),例如T2(三重态的第二个态)。

注意:如果优化T3,T4……,则将此处设置为2A、3A……即可。此处spin type不需要修改,这是目前版本的一个bug,保留原样即可,不必改为Triplet。

计算结束,收敛正常(得到5个T,尤其是第二个T最重要):

查看激发能的变化情况:

最后一个能量,就是优化完成的激发能。

优化经历了6步。最后用第6步的结构,重新计算了激发能。

SCM LOGO > Spectra,显示的就是最后这个几何结构对应的激发能。要注意,T2的总能量应该是该结构的“T1态能量”加上“激发能”,也就是:

“logfile最后显示的Bonding Energy”加上“激发能”。

本例中logfile最后显示的Bonding Energy:

因此T2的总能量就是:-7.87621845 eV+3.15671 eV = -4.71950845 eV。在新版中logfile会列出 current energy 实际上就是该激发态的能量,也就是当前结构的基态能量+激发能。

至此完成。如果要考虑旋轨耦合,请参考:

费米维基: socmatrix

费米维基:nonrels-t

费米维基:如何计算单重态到三重态的激发(相对论、许可跃迁)

费米维基:三重态的劈裂

adf/geooptoftri.1575782733.txt.gz · 最后更改: 2019/12/08 13:25 由 liu.jun

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