adf:uv_soc2020
紫外可见吸收谱与自然跃迁轨道NTO、辐射跃迁寿命、跃迁偶极矩（相对论旋轨耦合：Spin-Orbit）
本文使用AMS202020.101完成计算。注意：这里是以S0跃迁为例，如果是计算三重激发态到S0的跃迁，参数设置是类似的，只是分子的结构，应该采用该激发态结构优化成功之后的结构。那么通过本计算得到的S0 → Ti的数据，实际上就是Ti → S0的数据。
在本方法中，SOC被严格地考虑到基态、激发态中，因此此时三重态、单重态的概念实际上已经不严格成立，具体理解，参考相对论中Scalar与Spin-Orbit的区别。因此在激发态列表（如下文中）中，无法看出哪个是三重态，哪个是单重态。因此建议与使用微扰方法考虑SOC的算法（Main窗口Relativity选择Salar、Properties - Excitations(UV/Vis),CD) - Type of Exciations - Spin-Orbit(Perturbative)）进行对比，通过激发态能量排序信息找到对应的三重态、单重态，从而得到想要的具体某个态的数据。
参数设置
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。
结果查看
激发能
ADF LOGO > Output > All SPIN-POLARIZED excitation energies：显示计算得到的，考虑自旋轨道耦合的激发态:
All SPIN-POLARIZED excitation energies no. E/a.u. E/eV f tau/s Symmetry ------------------------------------------------------------------ 1: 0.27517 7.48764 0.1928E-07 0.2132E-01 A' 2: 0.27517 7.48764 0.1925E-07 0.2136E-01 A'' 3: 0.27518 7.48800 0.2526E-14 A'' 4: 0.29795 8.10769 0.1732E-12 A' 5: 0.29795 8.10769 0.3156E-13 A'' 6: 0.29804 8.11004 0.4358E-13 A'' 7: 0.29804 8.11005 0.2088E-11 A' 8: 0.29816 8.11336 0.4943E-07 0.7083E-02 A' 9: 0.29816 8.11336 0.4993E-07 0.7012E-02 A'' 10: 0.31803 8.65410 0.7516E-06 0.4094E-03 A' 11: 0.31803 8.65412 0.6381E-10 A'' 12: 0.31805 8.65447 0.2168E-06 0.1419E-02 A' 13: 0.31805 8.65447 0.2166E-06 0.1420E-02 A'' 14: 0.33315 9.06559 0.9009E-08 0.3113E-01 A' 15: 0.33316 9.06564 0.1012E-09 2.772 A'' 16: 0.35319 9.61091 0.7703E-11 A' 17: 0.35319 9.61091 0.6374E-11 A'' 18: 0.35361 9.62226 0.3639E-13 A'' 19: 0.35364 9.62300 0.6171E-09 0.4033 A' 20: 0.35408 9.63489 0.1490E-11 A'' 21: 0.35408 9.63490 0.1194E-10 A' 22: 0.37399 10.17671 0.3285E-05 0.6774E-04 A' 23: 0.37401 10.17742 0.2747E-11 A'' 24: 0.39243 10.67844 0.1496E-10 A' 25: 0.39243 10.67845 0.8556E-10 A'' 26: 0.39243 10.67860 0.2641E-10 A'' 27: 0.42703 11.61995 0.6336E-09 0.2694 A' 28: 0.42703 11.61995 0.1760E-09 0.9698 A'' 29: 0.42708 11.62146 0.4901E-09 0.3481 A' 30: 0.42708 11.62148 0.2429E-08 0.7025E-01 A'' 31: 0.42716 11.62351 0.1527E-09 1.117 A' 32: 0.42716 11.62352 0.2770E-10 A'' 33: 0.44976 12.23869 0.1163E-09 1.323 A' 34: 0.44976 12.23872 0.1511E-08 0.1018 A'' 35: 0.45010 12.24771 0.4138E-08 0.3713E-01 A' 36: 0.45011 12.24810 0.3694E-08 0.4158E-01 A'' 37: 0.45044 12.25710 0.2936E-09 0.5224 A' 38: 0.45044 12.25710 0.1207E-08 0.1271 A'' 39: 0.45519 12.38631 0.2579E-07 0.5825E-02 A' 40: 0.45519 12.38635 0.1438E-06 0.1044E-02 A' tau: electric dipole radiative lifetime (in seconds)
其中 其中：
- E表示激发能，也就是与该分子结构下S0态的能量（也就是logifle尾部的Bond Energy）差值。
- tau为激发态的辐射跃迁寿命，单位为s，其倒数为辐射跃迁速率。
- 如果分子结构是T1态或者S1态优化得到(对应地也只有S1、T1数据有效)，则T1或者S1的数据，对应荧光或者磷光的辐射跃迁(对应地也只有S1、T1数据有效，其他激发态的数据是不可用的)。
- f为振子强度，如果是吸收谱的计算（分子结构为S0优化结构），则与吸收强度成正比。SCM - Spectra - Axes - Molar Absorption Coefficient，吸收谱的纵坐标可以转换为摩尔吸收比
由于是纯自旋轨道耦合计算，因此无法区分谁是单重态，谁是三重态。和紫外可见吸收谱与自然跃迁轨道NTO、辐射跃迁寿命、跃迁偶极矩（相对论：Scalar）的结果对照，应该可以区分出来。
跃迁偶极矩
搜索“Transition dipole moments mu”可以看到激发态跃迁偶极矩(先列出跃迁偶极矩的实部、虚部，然后列出模)的模：
Symmetry A' Excitation energies E in a.u. and eV, dE wrt prev. cycle, oscillator strengths f in a.u. no. E/a.u. E/eV f dE/a.u. ----------------------------------------------------- 1 0.27517 7.4876 0.19284E-07 0.10E-12 2 0.29795 8.1077 0.17320E-12 0.19E-13 3 0.29804 8.1100 0.20880E-11 0.88E-13 4 0.29816 8.1134 0.49425E-07 0.80E-13 5 0.31803 8.6541 0.75160E-06 0.43E-13 6 0.31805 8.6545 0.21682E-06 0.19E-12 7 0.33315 9.0656 0.90092E-08 0.46E-10 8 0.35319 9.6109 0.77033E-11 0.53E-12 9 0.35364 9.6230 0.61712E-09 0.86E-12 10 0.35408 9.6349 0.11943E-10 0.20E-12 11 0.37399 10.177 0.32849E-05 0.35E-10 12 0.39243 10.678 0.14961E-10 0.35E-10 13 0.42703 11.620 0.63360E-09 0.36E-10 14 0.42708 11.621 0.49015E-09 0.59E-10 15 0.42716 11.624 0.15272E-09 0.16E-09 16 0.44976 12.239 0.11628E-09 0.45E-10 17 0.45010 12.248 0.41377E-08 0.34E-10 18 0.45044 12.257 0.29363E-09 0.27E-10 19 0.45519 12.386 0.25787E-07 0.11E-08 20 0.45519 12.386 0.14385E-06 0.52E-07 Transition dipole moments mu (x,y,z) in a.u. (weak excitations are not printed) no. E/eV f Re mu (x,y,z) Im mu (x,y,z) ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 7.4876 0.19284E-07 0.25741E-03 -0.19714E-03 0.0000 0.0000 0.23466E-06 0.0000 4 8.1134 0.49425E-07 0.39584E-03 -0.30326E-03 0.0000 0.0000 -0.37777E-07 0.0000 5 8.6541 0.75160E-06 0.11447E-02 0.14949E-02 0.0000 0.17697E-07 0.0000 0.0000 6 8.6545 0.21682E-06 0.80259E-03 -0.61516E-03 0.0000 0.0000 0.12099E-06 0.0000 7 9.0656 0.90092E-08 -0.13387E-04 0.20074E-03 0.0000 0.93507E-05 0.0000 0.0000 11 10.177 0.32849E-05 0.22096E-02 0.28798E-02 0.0000 -0.98834E-06 0.0000 0.0000 19 12.386 0.25787E-07 0.18497E-03 0.22222E-03 0.0000 -0.37211E-04 0.0000 0.0000 20 12.386 0.14385E-06 0.29718E-03 0.61309E-03 0.0000 0.99150E-04 0.0000 0.0000 no. E/eV f |mu| (x,y,z) --------------------------- -------------------------------------- 1 7.4876 0.19284E-07 0.25741E-03 0.19714E-03 0.0000 4 8.1134 0.49425E-07 0.39584E-03 0.30326E-03 0.0000 5 8.6541 0.75160E-06 0.11447E-02 0.14949E-02 0.0000 6 8.6545 0.21682E-06 0.80259E-03 0.61516E-03 0.0000 7 9.0656 0.90092E-08 0.16329E-04 0.20074E-03 0.0000 11 10.177 0.32849E-05 0.22096E-02 0.28798E-02 0.0000 19 12.386 0.25787E-07 0.18867E-03 0.22222E-03 0.0000 20 12.386 0.14385E-06 0.31328E-03 0.61309E-03 0.0000
图谱
SCM - Spectra:
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。
- 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
- 本例中SOC不强烈，因此可以看到前三个激发态能量几乎一致，即T1分裂出来的三个分态
adf/uv_soc2020.txt · 最后更改: 2022/01/20 19:49 由 liu.jun