用户工具

站点工具

本页面的其他翻译:
  • zh

adf:nexafs_xanes

这是本文档旧的修订版!


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)

以$CH_2O$为例:

优化$CH_2O$基态结构

参考:geoopt

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。

计算XANES的参数设置

使用前面优化得到的结构。注意Main菜单(基态相关的设置)中,勾选了Unrestricted:

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

ADFinput > Properties > Excitations(UV/VIS),CD设置如下:

点击Select Excitations后面的…详细设置激发态:

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)

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:

#! /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

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。

结果查看

ADF LOGO > Spectra可以看到

最低的激发能是532.5eV,与文献(点击打开)中,Tabe I中“Oxygen in carbonyls”$H_2CO$一致。

SOC-TDDFT方法(用于计算L边吸收)

以$TiCl_4$为例

优化$TiCl_4$基态结构

基本设置,参考:geoopt,注意本例Relativity设置为Scalar,xc Functional设置为GGA-D>BP-D3(BJ),Core type:none

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)

计算XANES的参数设置

类似地,ADF LOGO > Spectra可以看到吸收谱。

参考材料

adf/nexafs_xanes.1521005064.txt.gz · 最后更改: 2018/03/14 13:24 由 liu.jun

© 2014-2022 费米科技(京ICP备14023855号