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adf:nto [2017/03/28 16:36] – liu.junadf:nto [2020/12/01 22:54] (当前版本) – [图谱：UV与NTO] liu.jun
行 1: 行 1:
-======如何计算紫外－可见吸收谱与自然跃迁轨道NTO====== +======紫外－可见吸收谱与自然跃迁轨道NTO、跃迁偶极矩（非相对论）====== 
 +=====前言=====
 虽然电子的激发实际上比较复杂，电子和电子之间是相关的，而不是彼此孤立的。因此真正严格的说，激发并不是某个电子从某个占据轨道跃迁到另外一个空轨道，而是互相牵连，从一个“多电子”波函数变为另一个“多电子”波函数。 虽然电子的激发实际上比较复杂，电子和电子之间是相关的，而不是彼此孤立的。因此真正严格的说，激发并不是某个电子从某个占据轨道跃迁到另外一个空轨道，而是互相牵连，从一个“多电子”波函数变为另一个“多电子”波函数。
  
行 6: 行 6:
  
 NTO就是这样一个直观的图像，列出这些“占据轨道－空轨道”对。 NTO就是这样一个直观的图像，列出这些“占据轨道－空轨道”对。
- +=====参数设置=====
-在ADF里面计算NTO非常简单。在ADF2016里面，只要是激发态计算，默认就要计算NTO，所以不需要额外的设置： +
- +
-{{:adf:nto01.png?400|}} +
- +
-在旧版本里面，只需要在生成的＊.run文件中，EXCITATIONS字段中增加一行NTO即可。 +
-  EXCITATIONS +
-  ... +
-  NTO +
-  End +
-   +
-关于分子的建模，参考： +
- +
-  * [[https://www.jianguoyun.com/p/Dfq5zjUQmZ2ZBhjprSc|建模：ADF模块分子的基本建模功能演示（视频）]] +
-  * [[adf:1000atomsball]]+
    
 最简单的，计算NTO的过程，图示如下： 最简单的，计算NTO的过程，图示如下：
  
-{{:adf:nto02.png|}}+{{ :adf:nto01.png?650 }} 
 + 
 +{{ :adf:nto02.png?650 }}
  
-{{:adf:nto03.png|}}+注意，激发态数目实际上是吸收峰的数目，但是计算的时候，是从最长波区域往短波区域计算。因此，激发态数目影响到短波区域的峰数量、峰形。数目本身不太影响计算效率，但是对内存需求剧烈增加，一般较大的分子无法计算超过100个激发态，否则对内存的需求将达到T的量级。
  
-{{:adf:nto04.png|}}+另外，这里自动勾选了NTO。
  
-{{:adf:nto05.png|}}+即完成提交任务。其它提交任务的方式，参考：[[adf:maintance|]]
  
-{{:adf:nto06.png|}}+=====查看结果===== 
 +====激发能==== 
 +SCM > Output > Response properties > All Singlet-Singlet Excitation Energies：列出的是，考虑相对论对动能修正的S0→Sn激发能。 
 +<code> 
 + All SINGLET-SINGLET excitation energies 
  
-提交任务。其它提交任务的方式，参考费米科技WIKI：[[adf:maintance|]]+ no.     E/a.u.        E/eV      f           tau/s        Symmetry 
 + ------------------------------------------------------------------ 
 +   1:     0.10934      2.97528   0.3946E-03   0.6598E-05  A            
 +   2:     0.26922      7.32590   0.1491E-01   0.2880E-07  A            
 +   3:     0.28428      7.73557   0.3705E-01   0.1039E-07  A            
 +   4:     0.30463      8.28951   0.8380E-01   0.4002E-08  A            
 +   5:     0.32955      8.96739   0.1096E-02   0.2616E-06  A            
 +   6:     0.37243     10.13429   0.3353E-01   0.6693E-08  A            
 +   7:     0.37852     10.29996   0.6320E-01   0.3437E-08  A            
 +   8:     0.38855     10.57294   0.1743       0.1183E-08  A            
 +   9:     0.45347     12.33957   0.4098E-01   0.3693E-08  A            
 +  10:     0.46261     12.58820   0.8053E-03   0.1806E-06  A            
 +  11:     0.47333     12.88010   0.6945E-01   0.2000E-08  A            
 +  12:     0.49847     13.56412   0.2886       0.4340E-09  A            
 +  13:     0.53178     14.47059   0.1147       0.9594E-09  A            
 +  14:     0.53272     14.49599   0.8933E-01   0.1228E-08  A            
 +  15:     0.55287     15.04444   0.5686       0.1791E-09  A            
 +  16:     0.58911     16.03042   0.3237E-01   0.2770E-08  A            
 +  17:     0.60094     16.35243   0.2046       0.4211E-09  A            
 +  18:     0.60750     16.53086   0.6747E-01   0.1250E-08  A            
 +  19:     0.66207     18.01588   0.2507E-02   0.2833E-07  A            
 +  20:     0.67037     18.24167   0.4019E-01   0.1723E-08  A            
 +  21:     0.67698     18.42151   0.1703       0.3987E-09  A            
 +  22:     0.68760     18.71065   0.1523       0.4321E-09  A            
 +  23:     0.70768     19.25687   0.3415E-01   0.1820E-08  A            
 +  24:     0.74083     20.15903   0.7853E-01   0.7222E-09  A            
 +  25:     0.74610     20.30245   0.1497       0.3735E-09  A            
 +  26:     0.74979     20.40271   0.1816E-01   0.3049E-08  A            
 +  27:     0.75642     20.58324   0.6734E-02   0.8078E-08  A            
 +  28:     0.76450     20.80319   0.1216       0.4381E-09  A            
 +  29:     0.78940     21.48066   0.3520       0.1419E-09  A            
 +  30:     0.80865     22.00451   0.7365E-01   0.6463E-09  A            
 +  31:     0.80921     22.01986   0.2721E-01   0.1747E-08  A            
 +  32:     0.81757     22.24708   0.2733E-01   0.1704E-08  A            
 +  33:     0.83663     22.76598   0.1091       0.4074E-09  A            
 +  34:     0.84631     23.02926   0.2748       0.1581E-09  A            
 +  35:     0.86611     23.56807   0.9401E-01   0.4413E-09  A            
 +  36:     0.87667     23.85528   0.4246E-01   0.9539E-09  A            
 +  37:     0.89343     24.31139   0.9626E-01   0.4051E-09  A            
 +  38:     0.90146     24.52987   0.2821       0.1358E-09  A            
 +  39:     0.90821     24.71363   0.2075E-01   0.1818E-08  A            
 +  40:     0.92448     25.15629   0.1427       0.2551E-09  A   
 +</code> 
 +其中tau为激发态的辐射跃迁寿命，其倒数为辐射跃迁速率 
 +====跃迁偶极矩==== 
 +搜索“Transition dipole moments mu”即可看到跃迁偶极矩： 
 +<code> 
 + Transition dipole moments mu (x,y,z) in a.u. 
 + (weak excitations are not printed)
  
-查看结果：+ no.  E/eV          f                       mu (x,y,z) 
 + ------------------------------------------------------------------ 
 +   1  2.9753     0.39458E-03 -0.28263E-01  0.51781E-02  0.67731E-01 
 +   2  7.3259     0.14910E-01 -0.17423      0.21154     -0.89269E-01 
 +   3  7.7356     0.37050E-01  0.16985     -0.31894E-01 -0.40698     
 +   4  8.2895     0.83802E-01  0.37937     -0.47989      0.19601     
 +   5  8.9674     0.10956E-02 -0.27111E-01  0.49092E-02  0.65020E-01 
 +   6  10.134     0.33526E-01  0.13227     -0.23616E-01 -0.34202     
 +   7  10.300     0.63202E-01 -0.42592     -0.21085     -0.15681     
 +   8  10.573     0.17433     -0.49362      0.60568     -0.25003     
 +   9  12.340     0.40979E-01 -0.31573      0.12732     -0.14020     
 +  10  12.588     0.80526E-03  0.26635E-01 -0.31257E-02 -0.43495E-01 
 +  11  12.880     0.69451E-01 -0.42900     -0.76905E-01 -0.17359     
 +  12  13.564     0.28860      0.35822     -0.67421E-01 -0.85767     
 +  13  14.471     0.11471     -0.42965     -0.33478     -0.16400     
 +  14  14.496     0.89332E-01 -0.19528      0.24022E-01  0.46133     
 +  15  15.044     0.56857     -0.81541      0.84508     -0.40438     
 +  16  16.030     0.32373E-01 -0.10681      0.20254E-01  0.26573     
 +  17  16.352     0.20464      0.28098     -0.48066E-01 -0.65540     
 +  18  16.531     0.67475E-01  0.34327      0.16970      0.14134     
 +  19  18.016     0.25065E-02  0.29448E-01 -0.56143E-02 -0.69138E-01 
 +  20  18.242     0.40195E-01  0.25171     -0.11660      0.11395     
 +  21  18.422     0.17034     -0.51211     -0.27961     -0.19231     
 +  22  18.711     0.15233     -0.34680     -0.44721     -0.10971     
 +  23  19.257     0.34154E-01 -0.10416      0.21926E-01  0.24711     
 +  24  20.159     0.78526E-01  0.16950     -0.34800      0.95728E-01 
 +  25  20.302     0.14969      0.20968     -0.36124E-01 -0.50563     
 +  26  20.403     0.18159E-01  0.16577     -0.42798E-01  0.83762E-01 
 +  27  20.583     0.67339E-02 -0.47852E-01  0.11939E-01  0.10450     
 +  28  20.803     0.12156     -0.36191      0.28020     -0.17034     
 +  29  21.481     0.35200      0.47086     -0.62227      0.24482     
 +  30  22.005     0.73645E-01 -0.26663      0.21253     -0.14263     
 +  31  22.020     0.27212E-01 -0.10464      0.30719E-01  0.19634     
 +  32  22.247     0.27333E-01  0.86244E-01 -0.16641E-01 -0.20599     
 +  33  22.766     0.10914     -0.39279     -0.13324     -0.15374     
 +  34  23.029     0.27477     -0.26791      0.49629E-01  0.64247     
 +  35  23.568     0.94015E-01  0.15508     -0.28167E-01 -0.37146     
 +  36  23.855     0.42456E-01  0.20209      0.16315      0.72005E-01 
 +  37  24.311     0.96256E-01  0.15432     -0.27833E-01 -0.37016     
 +  38  24.530     0.28209     -0.43405     -0.51068     -0.14212     
 +  39  24.714     0.20751E-01  0.67960E-01 -0.18013E-01 -0.17126     
 +  40  25.156     0.14275     -0.18583      0.31386E-01  0.44283  
 +</code> 
 +====图谱：UV与NTO====
  
-{{:adf:nto07.png|}}+SCM - Spectra
  
-{{:adf:nto08.png|}}+{{ :adf:nto03.png?650 }}
  
-上图中，下方的窗口按照激发能的从低到高，依次列出每个激发态的所有有贡献的“占据轨道－空轨道”对。+列表中每一行，对应吸收峰的一个峰，点击将显示该吸收峰的来源，例如上图，表示该吸收峰是8a轨道跃迁到9a轨道。可以通过SCM - level查看能级图对照得到，实际上就是HOMO跃迁到LUMO。
  
-例如第一个激发态，激发能是0.310Hartree，是由两对“占据轨道－空轨道”贡献出来的。上图中点击第一对（贡献了99.54%），在上方的窗口就显示出这一对“占据轨道－空轨道”。其中occ表示占据轨道，virt表示空轨道。最左边√则显示该轨道，不√则不显示。上图中，两个轨道都被√了。最后边的数字0.03是等值面的数值，如果知道等值面的意义，则可以自行调整，如果不知道，最好不要动。分别显示occ和virt，可以看到它们处在那个区域上，比如对金属配合物而言，是处于金属上还是处于配体上。+**右下角列表中，一般也会列出NTO信息，蓝色的文字可以点开，即显示NTO轨道。**
  
-第二个激发态，主要由四对“占据轨道－空轨道”贡献出来的，激发能为0.641Hatree，贡献最大的一对占97.01%。+  * 计算有机物的紫外可见吸收谱，往往使用B3LYP能得到很好的结果，但该泛函不适用于多金属中心体系 
 +  * 选择菜单栏Axes - Molar Adsorption Coefficient，将显示摩尔吸收系数 
 +  * 横坐标单位为Hartree，点击菜单栏Axes - Horizontal Unit - nm可以修改为nm，但是注意横坐标不要出现负值，否则转换的时候会报错 
 +  * 吸收峰的强度只要不为0，往往在实验中就能观察到
adf/nto.1490690173.txt.gz · 最后更改: 2017/03/28 16:36 由 liu.jun

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