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adf:nexafs_xanes

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adf:nexafs_xanes [2018/03/14 13:24] – [计算XANES的参数设置] liu.junadf:nexafs_xanes [2020/12/02 16:44] – [优化$CH_2O$基态结构] liu.jun
行 1: 行 1:
 ======X射线近边吸收光谱（XANES）、扩展X射线吸收精细结构谱（EXAFS）====== ======X射线近边吸收光谱（XANES）、扩展X射线吸收精细结构谱（EXAFS）======
  
-=====文献===== +
-  * G. Fronzoni, R. De Francesco, and M. Stener, L2,3 edge photoabsorption spectra of bulk V2O5: a two components relativistic time dependent density functional theory description with finite cluster model J. Chem. Phys., 137 2240308 (2012) +
-  * G. Barcaro, L. Sementa, A. Fortunelli, and M. Stener, Optical Properties of Silver Nanoshells from Time-Dependent Density Functional Theory Calculations, J. Phys. Chem. C, 118, 12450-12458 (2014) +
-  * G. Fronzoni, G. Balducci, R. De Francesco, M. Romeo, and M. Stener, Density Functional Theory Simulation of NEXAFS Spectra of Molecules Adsorbed on Surfaces: C2H4 on Si(100) Case Study J. Phys. Chem. C, 116 18910-18919 (2012).+
 =====Transition Potential方法（用于计算K边吸收）===== =====Transition Potential方法（用于计算K边吸收）=====
 以$CH_2O$为例： 以$CH_2O$为例：
 ====优化$CH_2O$基态结构==== ====优化$CH_2O$基态结构====
-参考：[[adf:geoopt]]+参考：[[adf:geoopt2019]]
  
 优化结束后，可以在level中查看感兴趣的内层电子，例如A1不可约表示中的最低能级，也就是1 A1，实际上就是O原子的1s轨道。 优化结束后，可以在level中查看感兴趣的内层电子，例如A1不可约表示中的最低能级，也就是1 A1，实际上就是O原子的1s轨道。
行 16: 行 13:
 {{ :adf:naxes-tp01.png?650 }} {{ :adf:naxes-tp01.png?650 }}
  
-ADFinput > Model > Spin and Occupation > Run ADF Guess，之后修改1 A1的电子占据数，beta电子从1.0改为0.5+保存并运行。这时候生成了*.t21文件，便于后面设置占据数。Model - Spin and Occupations这里读取了生成的*.t21文件，从而显示电子的占据情况，将要激发的电子，占据数从1修改为0.5：
  
 {{ :adf:naxes-tp02.png?650 }} {{ :adf:naxes-tp02.png?650 }}
行 28: 行 25:
 {{ :adf:naxes-tp04.png?650 }} {{ :adf:naxes-tp04.png?650 }}
  
-如上图设置，只计算-20~-19.5Hartree之间的占据电子（从后面的计算结果来看，这个范围的，实际上就是O原子1s电子中，占据0.5beta电子的轨道能级。用户可以先如下所示一样，去掉激发态的设置，计算一遍基态，得到占据0.5电子的那个能级的范围，之后将激发的范围设定在这个区域） +如上图设置，只计算-20~-19.5Hartree之间的占据电子（从后面的计算结果来看，这个范围的，实际上就是O原子1s电子中，占据0.5beta电子的轨道能级。用户可以先如上所示一样，去掉激发态的设置，计算一遍基态，得到占据0.5电子的那个能级的范围，之后将激发的范围设定在这个区域）
- +
-====保存任务，并检查*.run文件==== +
-提交任务前，务必检查*.run文件。2017版中，*.run文件内容如下： +
-<code bash> +
-#! /bin/sh +
- +
-"$ADFBIN/adf" <<eor +
-ATOMS +
-1 C       0.000000000000       0.000000000000       1.058779404000     +
-2 O       0.000000000000       0.000000000000      -0.158842630600     +
-3 H       0.000000000000      -0.962692619400       1.605442806000     +
-4 H       0.000000000000       0.962692619400       1.605442806000     +
-END +
- +
-GUIBONDS +
-1 1 3 1.0 +
-2 1 4 1.0 +
-3 1 2 2.0 +
-END +
- +
- +
-UNRESTRICTED +
- +
-BASIS +
-type TZP +
-core None +
-createoutput None +
-END +
- +
-XC +
-GGA PW91 +
-END +
- +
- +
-EXCITATIONS +
-SingleOrbTrans +
-ALLOWED +
-lowest 100 +
-NTO +
-END +
- +
-MODIFYEXCITATION +
-    UseOccRange -20 -19.5 +
-END +
- +
-OCCUPATIONS +
-A1 5.0  // 0.5 4.0 +
-A2 0.0  // 0.0 +
-B1 1.0  // 1.0 +
-B2 2.0  // 2.0 +
-END +
- +
-NOPRINT LOGFILE +
- +
-eor +
-</code> +
-注意确保： +
-  * 虽然带了0.5电荷，但2017版中，删除了Charge的设置，程序根据电子的占据情况，自动匹配相应的charge，旧版本中可能需要设置charge 0.5； +
-  * 占据方式中A1不可约表示有一个beta能级上只占据了0.5个电子；+
  
 提交任务。 提交任务。
行 95: 行 33:
 {{ :adf:naxes-tp05.png?650 }} {{ :adf:naxes-tp05.png?650 }}
  
-最低的激发能是532.5eV，与[[http://www.anorg.chem.uu.nl/people/staff/FrankdeGroot/woXS/petterson/Material/Triguero DFT XAS PRB58.pdf|文献（点击打开）]]中，Tabe I中“Oxygen in carbonyls”$H_2CO$一致。+最低的激发能是532.6eV，与[[http://www.anorg.chem.uu.nl/people/staff/FrankdeGroot/woXS/petterson/Material/Triguero DFT XAS PRB58.pdf|文献（点击打开）]]中，Tabe I中“Oxygen in carbonyls”$H_2CO$一致。 
 + 
 +<color green>使用鼠标滚轮可以放大缩小图谱，也可以左右拖动。调整横坐标到正确的区域之后，可以更好地显示的吸收谱。</color>
 =====SOC-TDDFT方法（用于计算L边吸收）===== =====SOC-TDDFT方法（用于计算L边吸收）=====
 以$TiCl_4$为例 以$TiCl_4$为例
行 103: 行 43:
 优化结束后，可以在level中查看感兴趣的内层电子，例如2 T2能级，实际上就是Ti的2P轨道（注意如下图中level图所示，其组分是1P:x、1P:y、1P:z，其数字1表示第1个P轨道，对没有冻芯的计算来说，Ti的第1个P轨道，实际上就是2P轨道） 优化结束后，可以在level中查看感兴趣的内层电子，例如2 T2能级，实际上就是Ti的2P轨道（注意如下图中level图所示，其组分是1P:x、1P:y、1P:z，其数字1表示第1个P轨道，对没有冻芯的计算来说，Ti的第1个P轨道，实际上就是2P轨道）
  
-{{ :adf:naxes-tp06.png?650 }}+{{ :adf:naxes-tp06.png?350 }}
  
 ====计算XANES的参数设置==== ====计算XANES的参数设置====
  
-{{ :adf:naxes-tp07.png?350 }}+{{ :adf:naxes-tp07.png?650 }}
  
 {{ :adf:naxes-tp08.png?650 }} {{ :adf:naxes-tp08.png?650 }}
行 113: 行 53:
 {{ :adf:naxes-tp09.png?650 }} {{ :adf:naxes-tp09.png?650 }}
  
-类似地，ADF LOGO > Spectra可以看到吸收谱。+类似地，ADF LOGO > Spectra可以看到吸收谱。默认会显示考虑SOC以及不考虑SOC两种情况的吸收谱，View - Show Curve，只保留*.t21 with perturbation（也就是考虑SOC的结果）的勾选： 
 + 
 +{{ :adf:naxes-tp10.png?650 }} 
 + 
 +<color green>使用鼠标滚轮可以放大缩小图谱，也可以左右拖动。调整横坐标到正确的区域之后，可以更好地显示的吸收谱。</color>
 =====参考材料===== =====参考材料=====
   * [[https://www.scm.com/wp-content/uploads/Videos/Optical_Xray_Absorption_Spectra_ADF.mp4|视频讲解理论（英文）]]   * [[https://www.scm.com/wp-content/uploads/Videos/Optical_Xray_Absorption_Spectra_ADF.mp4|视频讲解理论（英文）]]
-  * [[https://www.scm.com/wp-content/uploads/Optical_Xray_Absorption_Spectra_ADF.pdf|视频使用的PPT]] +  * {{ :adf:optical_xray_absorption_spectra_adf.pdf |视频使用的PPT}} 
-  * [[https://www.jianguoyun.com/p/DQZ4nRoQmZ2ZBhj4iCo|ADF软件计算设置介绍]]<color green>（注意：1，请将文件下载后阅读，在线阅读有误差；2，内层电子去掉0.5的时候，也需要同时设置Charge为0.5，否则会报错，教程中没有提到这一点。）</color>+  * {{ :adf:nexafs_workflow.pptx |ADF软件计算设置介绍}}<color green>（注意：1，请将文件下载后阅读，在线阅读有误差；2，内层电子去掉0.5的时候，2016版及其以前的版本可能需要同时设置Charge为0.5，否则会报错，教程中没有提到这一点，2017版则不需要）</color> 
 +=====文献===== 
 +  * G. Fronzoni, R. De Francesco, and M. Stener, L2,3 edge photoabsorption spectra of bulk V2O5: a two components relativistic time dependent density functional theory description with finite cluster model J. Chem. Phys., 137 2240308 (2012) 
 +  * G. Barcaro, L. Sementa, A. Fortunelli, and M. Stener, Optical Properties of Silver Nanoshells from Time-Dependent Density Functional Theory Calculations, J. Phys. Chem. C, 118, 12450-12458 (2014) 
 +  * G. Fronzoni, G. Balducci, R. De Francesco, M. Romeo, and M. Stener, Density Functional Theory Simulation of NEXAFS Spectra of Molecules Adsorbed on Surfaces: C2H4 on Si(100) Case Study J. Phys. Chem. C, 116 18910-18919 (2012).

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