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adf:homolumo2020

这是本文档旧的修订版!


单点能计算、HOMO、LUMO、电子亲和势、解离势的计算

本文使用AMS2020.101完成计算。

1,建模

导入优化好的分子(此处假定分子已经是优化好的结构,如果结构没有优化好,那么可以参考优化分子的几何结构

打开ADFjobs窗口,SCM - New Input打开新的Input窗口(Linux系统如果有桌面,那么在命令行输入ADFinput即打开Input窗口),File - Import Coordinates 可以读取xyz、mol等格式的坐标。

2,参数设置

补充说明:

  • 模型创建好之后,点击窗口底部的★符号,程序计算的时候,才能自动识别点群,同时计算效率也会大大提高。参数的设置,可以参考ADF参数设置详解
  • 杂化泛函例如B3LYP计算HOMO、LUMO的值一般比GGA精确,但是注意B3LYP不适用于强关联体系、多金属中心体系;

3,运行计算

4,查看Bonding Energy

在*.logfile尾部有Bonding Energy信息:

<Dec07-2019> <09:38:10>   Bond Energy          -1.01810786 a.u.
<Dec07-2019> <09:38:10>   Bond Energy         -27.70412446 eV
<Dec07-2019> <09:38:10>   Bond Energy        -638.87       kcal/mol
<Dec07-2019> <09:38:10>  >>>> POPUL
<Dec07-2019> <09:38:10>  NORMAL TERMINATION
<Dec07-2019> <09:38:10>  END
Job HOMOLUMO has finished

Bonding Energy为-1.01810786 a.u. = -27.70412446 eV = -638.87 kcal/mol

Bonding Energy与Total Energy的差别是:一般而言,能使用Total Energy的地方,都可以使用Bonding Energy代替,但反过来不可以。二者含义的差别,参考:Total Bonding Energy与Total Energy的差别与用法

所谓单点能也是指这个能量,“单点”中的“点”是指势能面中的一个“点”,也就是一种分子结构,单点能指这种结构的能量。

5,查看HOMO、LUMO

可以在Input窗口,SCM - levels,或者在ADFjobs窗口,选中该任务,SCM - levels,从而打开该任务的结果的能级图:

第二列的能级是分子的能级,第一列,以及后面所有列,都是原子的能级,这个图反应分子轨道与原子轨道的关系。其中红色或者蓝色的线,表示分子轨道与原子轨道的对应关系,线越粗,表示该原子轨道对分子轨道的贡献越大。

鼠标停留在分子轨道的时候,可以定量的显示贡献的百分比。蓝线表示形成杂化形成分子轨道、共价键。

注意,这个能量单位是Hatree,1Hartree=27.2113845eV

查看轨道空间分布:右键点击感兴趣的能级,选取轨道的序号,

弹出View窗口,显示轨道的空间分布。选择Show details:

将默认的100改为40,这是关于透明度的设置,100表示不透明,数值越小越透明:

如果要看所有能量的情况,可以打开out文件查看文本内容:ADFjobs窗口选中该任务,或者level、Input、View、窗口均可(各个窗口实际上是自动根据任务而关联起来的),SCM - Output - Properties - Orbital Energies all Irreps,显示所有分子的所有能级:

 HOMO :        9 AA               -0.38337867065617E+00
 LUMO :        3 AAA               0.16378671343185E-01
  


 Orbital Energies, all Irreps
 ========================================

 Irrep        no.  (spin)   Occup              E (au)                E (eV)
 ---------------------------------------------------------------------------
 AA            1             2.00       -0.19236700004391E+02      -523.4572
 AA            2             2.00       -0.19236692296083E+02      -523.4570
 AA            3             2.00       -0.10384056608558E+02      -282.5646
 AA            4             2.00       -0.11736816240752E+01       -31.9375
 AA            5             2.00       -0.11333461067259E+01       -30.8399
 AA            6             2.00       -0.57625830306264E+00       -15.6808
 AA            7             2.00       -0.53210886276542E+00       -14.4794
 AAA           1             2.00       -0.52441954761764E+00       -14.2702
 AA            8             2.00       -0.52441103624765E+00       -14.2700
 AAA           2             2.00       -0.38340552192503E+00       -10.4330
 AA            9             2.00       -0.38337867065617E+00       -10.4323
 AAA           3             0.00        0.16378671343185E-01         0.4457
 AA           10             0.00        0.16392614568801E-01         0.4461
 AA           11             0.00        0.53266250616704E-01         1.4494
 AA           12             0.00        0.14876441090035E+00         4.0481
 AAA           4             0.00        0.14909516366180E+00         4.0571
 AA           13             0.00        0.14912105423074E+00         4.0578
 AA           14             0.00        0.34158065277708E+00         9.2949
 AAA           5             0.00        0.45418415077999E+00        12.3590
 AA           15             0.00        0.45419468594286E+00        12.3593
 AA           16             0.00        0.46495695105454E+00        12.6521
 AA           17             0.00        0.48674529101549E+00        13.2450
 AA           18             0.00        0.66265351321294E+00        18.0317
 AAA           6             0.00        0.66265949264258E+00        18.0319
 AA           19             0.00        0.87349830230955E+00        23.7691
 AAA           7             0.00        0.87349961718193E+00        23.7691
 AA           20             0.00        0.91142303446941E+00        24.8011
 AAA           8             0.00        0.11051833030719E+01        30.0736
 AA           21             0.00        0.11051896981772E+01        30.0737
 AAA           9             0.00        0.11371586351959E+01        30.9437
 AA           22             0.00        0.11371617434714E+01        30.9437
 AA           23             0.00        0.14567011963532E+01        39.6389
 AA           24             0.00        0.15076447346069E+01        41.0251
 AAA          10             0.00        0.17097556264530E+01        46.5248
 AA           25             0.00        0.17098221971628E+01        46.5266
 AAA          11             0.00        0.17289551460308E+01        47.0473
 AA           26             0.00        0.17289856849617E+01        47.0481
 AA           27             0.00        0.21449102012795E+01        58.3660
 AAA          12             0.00        0.23755144020658E+01        64.6410
 AA           28             0.00        0.23757699635910E+01        64.6480
 AA           29             0.00        0.23863893145230E+01        64.9370
 AAA          13             0.00        0.27291744571098E+01        74.2646
 AA           30             0.00        0.27292622575465E+01        74.2670
 AA           31             0.00        0.29187165971756E+01        79.4223
 AA           32             0.00        0.35834733989692E+01        97.5113
 AAA          14             0.00        0.45647745908635E+01       124.2138
 AA           33             0.00        0.45651283257255E+01       124.2235
 AAA          15             0.00        0.46016546041147E+01       125.2174
 AA           34             0.00        0.46019723510501E+01       125.2260
 AA           35             0.00        0.50158619281863E+01       136.4885
 AA           36             0.00        0.70264680983051E+01       191.1999
 AA           37             0.00        0.87338243246078E+01       237.6595
 AA           38             0.00        0.15369510525160E+02       418.2257
 AA           39             0.00        0.15731492410716E+02       428.0757
 AA           40             0.00        0.54629699779611E+02      1486.5498
 AA           41             0.00        0.12708151060972E+03      3458.0639
 AA           42             0.00        0.12830440490811E+03      3491.3405

上述数据显示

  • HOMO为-0.3833 Hartree,LUMO为0.16378671343185E-01 Hartree也就是0.0164 Hartree。对应的eV:-10.4323 eV、0.4457 eV
  • 上述数据第一列编号(Irrep)例如AA、AAA,被称作不可约表示,是代表分子轨道的对称性的,具体含义参考:分子对称性、点群与不可约表示、轨道对称性的通俗理解
  • 第二列是轨道的在所在不可约表示中的序号
  • 第三列数据是该能级的电子占据数
  • 第四列数据是能级能量值,单位为Hartree
  • 第五列数据为能级能量值,单位为eV

AMS软件提供免费试用,试用申请方式参见AMS免费试用

adf/homolumo2020.1644477212.txt.gz · 最后更改: 2022/02/10 15:13 由 liu.jun

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