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adf:fdetrans2020 [2020/11/18 13:16] – 创建 liu.jun | adf:fdetrans2020 [2022/01/20 18:35] (当前版本) – [结果查看] liu.jun |
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======如何使用FDE方法计算分子间电子、空穴转移有关的转移激发能(更精确,专家级功能)====== | ======FDE方法计算分子间电子、空穴转移,相关在位能site energy、激发能Excitation energy的计算====== |
| 本教程试用AMS2020.101完成。 |
本功能可以计算分子之间电子或空穴转移的过程中的能垒,具体参考: | |
[[https://www.scm.com/doc/ADF/Examples/ElectronTransfer_FDE_H2O.html|厂商提供的英文例子]] | |
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FDE方法之所以更精确,因为它考虑到了两个分子之间由于电子、空穴的转移,引起的各自的电子态的弛豫<color lightgrey>(因此,在两次带电的FDE计算过程中,计算了几次单点,这实际上是一个弛豫过程:冻结A的密度,计算B,然后冻结B的密度计算A……)</color>,以及电子/空穴分别在两个分子上,形成的两种态之间的耦合。 | FDE方法之所以更精确,因为它考虑到了两个分子之间由于电子、空穴的转移,引起的各自的电子态的弛豫<color lightgrey>(因此,在两次带电的FDE计算过程中,计算了几次单点,这实际上是一个弛豫过程:冻结A的密度,计算B,然后冻结B的密度计算A……)</color>,以及电子/空穴分别在两个分子上,形成的两种态之间的耦合。 |
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| <color green>**激发能:**这种方法得到的Excitation Energy也可以对应载流子从一个分子,通过“激发”的方式,跳跃到另一个分子上,所需要的“激发能”。该理论模型下,是将载流子在其中一个分子上,认为是一个总电子态,跳跃到另一个分子上,对应另一个总电子态,两个总电子态的能量差值,即激发能。</color> |
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下面我们简略地讲一下这个例子。在//**AMS20*.*\examples\adf\ElectronTransfer_FDE_H2O**//文件夹内也有这个例子。本例是以水分子之间传递空穴(正电荷)为例<color lightgrey>(电子的传递,将Charge 1改为charge -1即可)</color>。包括如下几个步骤: | 下面我们简略地讲一下这个例子。在//**AMS20*.*\examples\adf\ElectronTransfer_FDE_H2O**//文件夹内也有这个例子。本例是以水分子之间传递空穴(正电荷)为例<color lightgrey>(电子的传递,将Charge 1改为charge -1即可)</color>。包括如下几个步骤: |
<Aug27-2014> <14:36:30> Excitation Energy = 1.396836 eV | <Aug27-2014> <14:36:30> Excitation Energy = 1.396836 eV |
<Aug27-2014> <14:36:30> Overlap = 0.000000 | <Aug27-2014> <14:36:30> Overlap = 0.000000 |
<Aug27-2014> <14:36:30> H11 H22 H12 = -152.443044906236 -152.391712133030 -151.743951196449 Eh | <Aug27-2014> <14:36:30> H11 H22 H12 = -152.443044906236 -152.391712133030 -151.743951196449 Eh (这里是原子单位a.u.) |
<Aug27-2014> <14:36:30> S11 S22 S12 = 0.981761438554 0.980941502465 -0.000000000038 | <Aug27-2014> <14:36:30> S11 S22 S12 = 0.981761438554 0.980941502465 -0.000000000038 |
<Aug27-2014> <14:36:30> | <Aug27-2014> <14:36:30> |
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其中: | 其中: |
* Electronic Coupling,以eV、cm$^{-1}$两种单位给出,表示态1“电荷在第一个分子上,第二个分子为中性”与态2“电荷在第二个分子上,第一个分子为中性”之间的耦合 | * Electronic Coupling,以eV、cm<sup>-1</sup>两种单位给出,表示态1“电荷在第一个分子上,第二个分子为中性”与态2“电荷在第二个分子上,第一个分子为中性”之间的耦合 |
* H11-H22,是电荷的两种在位能之差 | * H11-H22,是电荷的两种在位能之差 |
* Excitation Energy,电荷转移跃迁能,相当于电子需要吸收这么大的能量,才能从一个分子上跃迁到另一个分子上(计算上,通过) | * Excitation Energy,电荷转移跃迁能,相当于电子需要吸收这么大的能量,才能从一个分子上跃迁到另一个分子上(计算上,通过) |
* S11 S22 S12,是态重叠矩阵元(没有归一化) | * S11 S22 S12,是态重叠矩阵元(没有归一化) |