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adf:tpa2019

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adf:tpa2019 [2020/02/29 23:04] – [致谢] liu.junadf:tpa2019 [2022/10/31 19:17] (当前版本) – liu.jun
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 ====== 计算动态超极化率、双光子吸收截面TPA Cross Section====== ====== 计算动态超极化率、双光子吸收截面TPA Cross Section======
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 本文参考文献资料： 本文参考文献资料：
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 {{ :adf:5ab2e60d-6c93-49b0-8b5e-8f6ee1ac5411.png?300 }} {{ :adf:5ab2e60d-6c93-49b0-8b5e-8f6ee1ac5411.png?300 }}
  
-  * 精细结构常数α=e$^2$/4πε$_0$cħ，其中e电子电荷，ε$_0$真空介电常数，c真空光速，ħ约化普朗克常数。+  * 精细结构常数α=e<sup>2</sup>/4πε<sub>0</sub>cħ，其中e电子电荷，ε<sub>0</sub>真空介电常数，c真空光速，ħ约化普朗克常数。
   * 整数N取决于实验设置，很多文章中都取N=4   * 整数N取决于实验设置，很多文章中都取N=4
   * γ约化形式的二阶超极化率γ(-ω,ω,ω,-ω)，在ADF中，超极化率选项选择"γ TPA"，并设置ω<sub>1</sub>，即可计算得到γ(-ω<sub>1</sub>,ω<sub>1</sub>,ω<sub>1</sub>,-ω<sub>1</sub>)   * γ约化形式的二阶超极化率γ(-ω,ω,ω,-ω)，在ADF中，超极化率选项选择"γ TPA"，并设置ω<sub>1</sub>，即可计算得到γ(-ω<sub>1</sub>,ω<sub>1</sub>,ω<sub>1</sub>,-ω<sub>1</sub>)
   * ω频率   * ω频率
   * Im[]表示取虚部   * Im[]表示取虚部
-  * σ$^{TPA}$单位为Göppert-Mayer (1 GM = 10$^{−50}$ cm$^4$ s photon$^{−1}$)+  * σ<sup>TPA</sup>单位为Göppert-Mayer (1 GM = 10<sup>−50</sup> cm<sup>4</sup> s photon<sup>−1</sup>)
 原子单位下: 原子单位下:
   * α=1/137.035999679 a.u.   * α=1/137.035999679 a.u.
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   * ADF得到的γ<sub>ijkl</sub>值单位为a.u.   * ADF得到的γ<sub>ijkl</sub>值单位为a.u.
  
-如果我们得到原子单位的γ<sup>TPA</sup>、ω，那么GM单位的值 = (4*3.1415927$^3$*(0.529177$^4$)*2.418884*10/(137$^2$*15))*γ<sup>TPA</sup>*ω$^2$ = 0.0008343253*γ<sup>TPA</sup>*ω$^2$+如果我们得到原子单位的γ<sup>TPA</sup>、ω，那么其对应的GM单位的值 = (4*3.1415927<sup>3</sup>*(0.529177<sup>4</sup>)*2.418884*10/(137<sup>2</sup>*15))*γ<sup>TPA</sup>*ω<sup>2</sup> = 0.0008343253*γ<sup>TPA</sup>*ω<sup>2</sup>
  
 我们仅仅选取其中1-NMe2为例计算TPA截面。 我们仅仅选取其中1-NMe2为例计算TPA截面。
行 35: 行 36:
 SAOP是ADF独有的一种模型势，响应性质计算方面，一般优于其他LDA、GGA、metaGGA泛函，因此本文采用SAOP。 SAOP是ADF独有的一种模型势，响应性质计算方面，一般优于其他LDA、GGA、metaGGA泛函，因此本文采用SAOP。
 ====关于基组：==== ====关于基组：====
-原则上而言，基组越大越精确，但是根据文献中介绍，基组对结果影响不大，因此本文采用了很小的DZP基组。如果体系中包含较重的元素，还是建议为重元素设置TZP，甚至TZ2P、QZ4P基组。设置方法参考：[[adf:diffbasisfordiffelement]]。SAOP不允许使用Frozen Core，而且TPA计算也不建议使用冻芯近似，因此设置为None。+原则上而言，基组越大越精确，但是根据文献中介绍，基组对结果影响不大，因此本文采用了很小的DZP基组。如果体系中包含较重的元素，还是建议为重元素设置TZP，甚至TZ2P、QZ4P基组。设置方法参考：[[adf:diffbasisfordiffelement2020]]。SAOP不允许使用Frozen Core，而且TPA计算也不建议使用冻芯近似，因此设置为None。
 ====数值精度：==== ====数值精度：====
 这里为了快速计算得到结果，因此使用了默认值Normal，实际上建议选择Good。每提高一个等级，计算量都会数倍增长。 这里为了快速计算得到结果，因此使用了默认值Normal，实际上建议选择Good。每提高一个等级，计算量都会数倍增长。
行 96: 行 97:
 上面数据中，Im[γ<sub>XXXX</sub>] = 107766780.3550 a.u.，Im[γ<sub>XXYY</sub>] = 29233046.0292 a.u.，读者可以类似找到其他数据。 上面数据中，Im[γ<sub>XXXX</sub>] = 107766780.3550 a.u.，Im[γ<sub>XXYY</sub>] = 29233046.0292 a.u.，读者可以类似找到其他数据。
  
-本例中，27个数据之和$γ^{TPA}$=824647744.9551 a.u.，ω = 1.56 eV = 1.56/27.2113956 = 0.0573289 a.u.（在*.run文件中也可以找到这个数值），带入前面的公式中，得到2261 GM。+本例中，27个数据之和γ<sup>TPA</sup>=824647744.9551 a.u.，ω = 1.56 eV = 1.56/27.2113956 = 0.0573289 a.u.（在*.run文件中也可以找到这个数值），带入前面的公式中，得到2261 GM。
  
-分别计算1.46~1.76 eV之间的结果（{{:adf:tpa.rar|计算输入输出文件下载}}），得到$σ^{TPA}$曲线：+分别计算1.46~1.76 eV之间的结果，得到σ<sup>TPA</sup>曲线：
  
 {{ :adf:tpa03.png?350 }} {{ :adf:tpa03.png?350 }}
行 108: 行 109:
 实验结果1-NMe2峰的位置在1.72eV，我们的计算结果峰位置在1.58eV附近，文献中为1.55eV；峰值实验结果360 GM，我们的计算结果是2376 GM，文献中为4246 GM。 实验结果1-NMe2峰的位置在1.72eV，我们的计算结果峰位置在1.58eV附近，文献中为1.55eV；峰值实验结果360 GM，我们的计算结果是2376 GM，文献中为4246 GM。
  
-我们类似计算了1-NH2，定性结果与文献一致（上图红色曲线）。其中实验峰值130 GM，峰的位置1.77 eV，我们计算峰值1097 GM，峰位置1.76 eV（只计算了4个点），文献计算峰值1071 GM，峰的位置1.77 eV。+我们类似计算了1-NH2，定性结果与文献一致（上图红色曲线）。其中实验峰值130 GM，峰的位置1.77 eV，我们计算峰值1097 GM，峰位置1.76 eV（只计算了4个点），文献计算峰值1071 GM，峰的位置1.77 eV。与文献中的计算值是一致的，如下图（与上图红色曲线一致）：
  
 {{ :adf:tpa06.png?300 }} {{ :adf:tpa06.png?300 }}
- 
-{{adf:tpaof1-nh2.rar|1-NH2计算文件下载}} 
  
 =====致谢===== =====致谢=====
 感谢该文献作者Abdou Boucekkine教授，帮助确定公式中Im[γ<sub>XXXX</sub>]、Im[γ<sub>YYYY</sub>]、Im[γ<sub>ZZZZ</sub>]系数。 感谢该文献作者Abdou Boucekkine教授，帮助确定公式中Im[γ<sub>XXXX</sub>]、Im[γ<sub>YYYY</sub>]、Im[γ<sub>ZZZZ</sub>]系数。
adf/tpa2019.1582988696.txt.gz · 最后更改: 2020/02/29 23:04 由 liu.jun

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