adf:geooptofsinglet
差别
这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。
| 两侧同时换到之前的修订记录前一修订版后一修订版 | 前一修订版 | ||
| adf:geooptofsinglet [2016/12/12 13:33] – [结果分析] liu.jun | adf:geooptofsinglet [2023/12/12 16:20] (当前版本) – [如何进行单重激发态的结构优化（非相对论）] liu.jun | ||
|---|---|---|---|
| 行 1: | 行 1: | ||
| - | ======如何进行单重激发态的结构优化====== | + | ======如何进行单重激发态的结构优化（非相对论）====== |
| 如果我们需要计算荧光或者磷光，激发态的结构优化就是必须要做的事情。如果计算吸收光谱就不需要这一步。一般而言，激发态的几何结构和基态的几何结构不一定具有相同的对称性。因此分子处于激发态的时候，其对称性我们是不清楚的。因此，对于激发态的优化，我们应该将分子的对称性取消掉，然后进行优化。优化之后，如果保持了原有的对称性结构，那就可以认为激发态对称性与基态一样（这种情况其实很少见）；如果优化后，对称性消失了，或者降低了，那就只能认为激发态的对称性消失或降低了（大部分情况是如此）；也有对称性变高的情况，但非常少。 | 如果我们需要计算荧光或者磷光，激发态的结构优化就是必须要做的事情。如果计算吸收光谱就不需要这一步。一般而言，激发态的几何结构和基态的几何结构不一定具有相同的对称性。因此分子处于激发态的时候，其对称性我们是不清楚的。因此，对于激发态的优化，我们应该将分子的对称性取消掉，然后进行优化。优化之后，如果保持了原有的对称性结构，那就可以认为激发态对称性与基态一样（这种情况其实很少见）；如果优化后，对称性消失了，或者降低了，那就只能认为激发态的对称性消失或降低了（大部分情况是如此）；也有对称性变高的情况，但非常少。 | ||
| 行 5: | 行 5: | ||
| ADF计算的精确度很高，因此能够让结构收敛到正确的对称性上面去。例如CO2分子，我们从一个对称性最低的结构，例如Cs群的结构去优化，最后收敛后，ADF也能得到D∞h的直线型结构。 | ADF计算的精确度很高，因此能够让结构收敛到正确的对称性上面去。例如CO2分子，我们从一个对称性最低的结构，例如Cs群的结构去优化，最后收敛后，ADF也能得到D∞h的直线型结构。 | ||
| - | 由于我们取消了对称性，因此激发态的不可约表示就变成一个A了。最低激发态，也就变成1A了。 | + | 由于我们取消了对称性，因此激发态的不可约表示就变成一个A了。最低激发态，也就变成1A了。同时最好也能细微移动其中一个对称原子，打破对称性，这样更加严谨。 |
| + | 本文的例子，没有考虑溶剂化，如果要考虑溶剂化，Model → Solvation选择溶剂化方法、溶剂即可，**ADF新版支持溶剂化的激发态优化。** | ||
| =====参数设置===== | =====参数设置===== | ||
| - | 我们如下设置激发态优化的参数（分子结构沿用上一步的结构）： | + | 我们如下设置激发态优化的参数（分子结构沿用上一步的结构）。激发态优化，不能使用Frozen Core，因此设置为None |
| - | {{ adf:znpc31.jpg?direct |}} | + | {{ adf:2020npc31.png?650 }} |
| - | {{ adf: | + | 激发态的个数比需要计算的激发态序号大一点点即可： |
| - | {{ adf:znpc33.jpg?direct |}} | + | {{ adf:npc32.jpg?650 }} |
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | {{ adf: | ||
| - | 同时取消对称性如下：在Details下拉菜单中选择Symmetry得到如下菜单： | + | 注意，这里1 A表示优化第一个激发态，也就是S1；如果要优化Sn，那么这里就要填写n A。 |
| - | {{ adf:znpc34.jpg?direct |}} | + | 取消对称性，并且稍微移动对称原子破坏对称性（Symmetry设置为NoSym）： |
| + | {{ adf:npc34.jpg?650 }} | ||
| - | 保存任务，例如名为：04Excitation_GO，则自动生成04Excitation_GO.adf、04Excitation_GO.run文件。同时会生成04Excitation_GO.pid文件，这个文件对我们一般没有用处。然后执行任务。 | ||
| =====结果分析===== | =====结果分析===== | ||
| 行 27: | 行 32: | ||
| 优化后的分子结构，可以从SCM LOGO > movie中播放的优化过程动画的最后一帧看到。导出该结构可以用如下方式： | 优化后的分子结构，可以从SCM LOGO > movie中播放的优化过程动画的最后一帧看到。导出该结构可以用如下方式： | ||
| - | {{ adf: | + | {{ adf: |
| 也可以选择Save Geometry将其保存为xyz格式。 | 也可以选择Save Geometry将其保存为xyz格式。 | ||
| 行 33: | 行 38: | ||
| 而优化结束之后的激发态，与前面一样，可以在SCM LOGO > Spectra中查看。可以看到新的S1态的激发能。这其实就对应着荧光的发射峰。组分等也可以同样查看到。 | 而优化结束之后的激发态，与前面一样，可以在SCM LOGO > Spectra中查看。可以看到新的S1态的激发能。这其实就对应着荧光的发射峰。组分等也可以同样查看到。 | ||
| + | <color green> | ||
| + | < | ||
| + | < | ||
| + | < | ||
| + | < | ||
| + | Job S1-geo has finished | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | 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“ All SINGLET-SINGLET excitation energies ”搜索激发能的变化。注意看我们计算的激发态的激发能，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。 | ||
| =====验证激发态优化结果：激发态频率计算，看是否存在虚频===== | =====验证激发态优化结果：激发态频率计算，看是否存在虚频===== | ||
| - | 本步计算的分子结构是上一步计算得到的结构。可以从movie中File-update Geometry In Input得到，也可以从File-Save Geometry得到的xyz文件导入。 | + | 参考：[[adf:freqofexcitedstates]]，注意激发态频率计算的泛函、基组、相对论，应该与激发态优化相同。 |
| - | + | ||
| - | 参数设置（这一步需要非常小心，否则会变成基态的频率计算），参数设置如下： | + | |
| - | + | ||
| - | {{ adf:znpc36.jpg? | + | |
| - | + | ||
| - | {{ adf: | + | |
| - | + | ||
| - | {{ adf: | + | |
| - | + | ||
| - | 保存任务，例如名为05Freq_of_Excitation。运行计算。 | + | |
| - | + | ||
| - | **注意：**激发态频率的计算，实际上是使用数值拟合的方式去计算。也即是说，需要将每个原子逐个从平衡位置做微小偏移动，然后计算这种微小形变之后的激发能，因此对于像这样的大分子，计算激发态频率将是非常耗时的。如果不考虑对称性的话，计算的结构数大约为原子个数的6倍——也即是说需要计算这么多次激发态。ADF激发态的并行效率很高。因此高核数并行对于这样的计算很重要，否则几乎不可能完成这样的计算任务。总体而言ADF的效率不错，本计算在4核台式机上完成，大约用了4天。如果在16核服务器，基本上1天就足够了。 | + | |
| - | + | ||
| - | =====结果查看===== | + | |
| - | + | ||
| - | 同样地，在SCM LOGO > Spectra中可以查看到振动谱： | + | |
| - | + | ||
| - | 首先显示的是激发态（我们上面只计算了1A这一个激发态，因此只有一个峰）： | + | |
| - | + | ||
| - | {{ adf: | + | |
| - | + | ||
| - | 选择振动谱： | + | |
| - | + | ||
| - | {{ adf: | + | |
| - | 即得到右方的振动谱。振动谱中没有虚频（负数的频率）。 | + | 确认振动谱中没有虚频（负数的频率），则该激发态优化没有问题。 |
adf/geooptofsinglet.1481520807.txt.gz · 最后更改: 2016/12/12 13:33 由 liu.jun