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标题: 关于HOMO-LUMO能差与最低单重和三重激发态的能差的咨询（S1-T1能差） [打印本页]

作者
Author: 小范范1989 时间: 2015-8-31 15:23
标题: 关于HOMO-LUMO能差与最低单重和三重激发态的能差的咨询（S1-T1能差）
介绍一下我的问题背景和主要问题
1：我研究有机大分子，我计算了优化了基态分子的homo和lumo。同时优化s1，优化T1，找到了S1-T1的gap。
这两种计算gap的方法不知道对不对？我曾经咨询一个人，他说的是看S1的homo和lumo。再就是由于激发态的优化比较容易出错，有没有比较快捷的方式来求S1-T1的gap，谢谢指点。

2：现在我想，通过往分子上添加吸电子或者供电子基团，来调控homo-lumo能差，最终调控S1-T1的gap。
不知道这种方式行得通不？
3：如果可以，我想咨询一下，一般来说homo-lumo的能差越大，分子越稳定吗？我看有的地方这么说，那我减小homo-lumo的方式岂不是没有意义了？

4：这个homo-lumo的能差和S1-T1的gap有没有什么关系？比如说homo-lumo的gap减小，S1-T1的gap也跟着减小.....

5：谢谢指点。

作者
Author: sobereva 时间: 2015-8-31 18:44
1 S1-T1 gap和HOMO、LUMO轨道能量并无直接关系，而应该按照定义，用S1和T1能量求差值，就拿S0优化的结构。用高斯算一下50-50马上就得到了，已经很快捷了。另外，根本不能说S1的HOMO、LUMO，没有这种概念。

2 理论上并没有什么必然联系，虽然或许能凑合拟合出一个什么关系来。

3 不能这么说。稳定这个问题在此论坛里有过很多讨论，搜搜就有。

4 没有

作者
Author: mathsfigher 时间: 2015-8-31 20:16
关注S1和T1的差值，是不是做TADF的？
分子稳定性好像是跟能级高低有关吧，不好意思，我这方面半桶水。。。

作者
Author: 小范范1989 时间: 2015-8-31 21:10

sobereva 发表于 2015-8-31 18:44
1 S1-T1 gap和HOMO、LUMO轨道能量并无直接关系，而应该按照定义，用S1和T1能量求差值，就拿S0优化的结构。 ...

谢谢sob老师指点，对于稳定性的帖子我看过了，收获颇多，谢谢老师，也感谢这个平台。嘿嘿

作者
Author: 小范范1989 时间: 2015-8-31 21:12

mathsfigher 发表于 2015-8-31 20:16
关注S1和T1的差值，是不是做TADF的？
分子稳定性好像是跟能级高低有关吧，不好意思，我这方面半桶水。。。

对，我是做TADF，看来你也是哈，嘿嘿。
我对TADF刚刚入门，也是刚刚开始，我的桶里还没有水，哈哈哈。
望以后多多交流。
ps：上述是我的一个想法，不知道行得通不？你感觉呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2015-8-31 21:29
当HOMO-LUMO跃迁是主导时，HOMO-LUMO与S0-S1能量差有较好相关性，但这还不足以直接联系S1-T1，应同时考察S0-T1之间怎么变化的。

作者
Author: mathsfigher 时间: 2015-9-1 19:24

小范范1989 发表于 2015-8-31 21:12
对，我是做TADF，看来你也是哈，嘿嘿。
我对TADF刚刚入门，也是刚刚开始，我的桶里还没有水，哈哈哈。
...

我不是做TADF的，这边有人做而已，我是做OPV和OFET方向。
band gap和S1-T1的gap有没有关系，这个不清楚了，您可以拿一堆发表过的TADF材料去总结一下，Adachi不是有很多paper吗？这样或许有发现哦！

就像附图那样，期待您的发现。

作者
Author: 虎王 时间: 2015-9-1 19:55

sobereva 发表于 2015-8-31 18:44
1 S1-T1 gap和HOMO、LUMO轨道能量并无直接关系，而应该按照定义，用S1和T1能量求差值，就拿S0优化的结构。 ...

您好。有人反复问激发态的轨道的问题，因为原则上激发态应该有激发态的轨道。但是我们即使用激发态的几何结构，在命令行加pop，计算出来的也应该是基于激发态几何结构的基态的轨道吧。
如果解释这个问题会比较科学？谢谢！

作者
Author: 虎王 时间: 2015-9-1 19:57

小范范1989 发表于 2015-8-31 21:12
对，我是做TADF，看来你也是哈，嘿嘿。
我对TADF刚刚入门，也是刚刚开始，我的桶里还没有水，哈哈哈。
...

做TADF的确实有不少人直接用S0优化结构算TDDFT，得到S1和T1的能量然后相减，得到deltaE(ST)。

作者
Author: sobereva 时间: 2015-9-1 21:25

虎王发表于 2015-9-1 19:55
您好。有人反复问激发态的轨道的问题，因为原则上激发态应该有激发态的轨道。但是我们即使用激发态的几何 ...

在培训的幻灯片里我专门写过一段话

并没确切的激发态轨道的概念！
ZINDO、CIS、TDDFT等单参考方法在计算时只会通过SCF迭代产生出基态的轨道，然后基于基态的轨道做激发态计算。所以激发态任务和基态单点任务输出的轨道是相同的。
CASPT2、MRCI等多参考方法会首先做态平均CASSCF计算，由此得到的轨道是基态和激发态共享的，虽然不像单参考方法那样是基态轨道，但也不能说是激发态轨道（除非CASSCF计算不做态平均，而只对某个激发态优化轨道，但不如态平均计算合理可靠）。
ΔSCF方法计算激发态时SCF产生的轨道确实是对应激发态的，但此方法适用面很窄。

不过，各种激发态计算方法原理上都可以给出激发态的自然轨道，但这样的轨道并没有严格的能量的概念。

作者
Author: 小范范1989 时间: 2015-9-2 07:41

mathsfigher 发表于 2015-9-1 19:24
我不是做TADF的，这边有人做而已，我是做OPV和OFET方向。
band gap和S1-T1的gap有没有关系，这个不清楚 ...

谢谢你的指点，等我算算看看，到时候要是有一些结果，再给仁兄分享。

作者
Author: 小范范1989 时间: 2015-9-2 07:42

虎王发表于 2015-9-1 19:57
做TADF的确实有不少人直接用S0优化结构算TDDFT，得到S1和T1的能量然后相减，得到deltaE(ST)。

对，尤其是实验的文章，我感觉可能一个原因就是激发态的优化计算容易出错，特别是这种有机大分子。难道虎王也是做这个的？我看过你的帖子，没感觉出来。嘿嘿

作者
Author: 虎王 时间: 2015-9-2 13:27

小范范1989 发表于 2015-9-2 07:42
对，尤其是实验的文章，我感觉可能一个原因就是激发态的优化计算容易出错，特别是这种有机大分子。难道虎 ...

没有正式的做这方面，只是有兴趣。
其实假如IC，ISC和RISC速率极快，那么以基态的几何结构来算可能也问题不大，当然，最好是S1与T1都没有严重的激发态扭曲。

作者
Author: 虎王 时间: 2015-9-2 13:44

小范范1989 发表于 2015-9-2 07:42
对，尤其是实验的文章，我感觉可能一个原因就是激发态的优化计算容易出错，特别是这种有机大分子。难道虎 ...

不过在研究TADF的问题时，也有人同时优化S1和T1。

作者
Author: mathsfigher 时间: 2015-9-2 16:20

虎王发表于 2015-9-2 13:44
不过在研究TADF的问题时，也有人同时优化S1和T1。

我想问一下TD-DFT优化，得到的是第一激发态的结构吗？这个跟优化基态所得到的结果有哪些不同？我没试过用TD-DFT优化。。。

作者
Author: 虎王 时间: 2015-9-2 16:57

mathsfigher 发表于 2015-9-2 16:20
我想问一下TD-DFT优化，得到的是第一激发态的结构吗？这个跟优化基态所得到的结果有哪些不同？我没试过用 ...

TDDFT可以优化任意激发态......

作者
Author: Xiang-Kai 时间: 2016-10-18 23:51
我想请问一下前辈们，我看一些TADF相关文献有发现他们做计算时都有给出电子跃迁轨道占多少%，例如So->S1的 HOMO->LUMO占80% HOMO-1->LUMO+1占10%，重点是又说明So->S1的MLCT及XLCT又各占20%。想请问一下有做TADF前辈们会是用什麽方法求MLCT及XLCT的值，想了很久都不知道如何处理这问题。

作者
Author: sobereva 时间: 2016-10-19 05:27

Xiang-Kai 发表于 2016-10-18 23:51
我想请问一下前辈们，我看一些TADF相关文献有发现他们做计算时都有给出电子跃迁轨道占多少%，例如So->S1的 ...

XLCT不知道
金属在基态和激发态的原子电荷变化值乘上100%就是MLCT

作者
Author: 小范范1989 时间: 2016-10-19 07:44

Xiang-Kai 发表于 2016-10-18 23:51
我想请问一下前辈们，我看一些TADF相关文献有发现他们做计算时都有给出电子跃迁轨道占多少%，例如So->S1的 ...

咨询一下，XLCT是一种什么机制？

作者
Author: Xiang-Kai 时间: 2016-10-19 12:07
本帖最后由 Xiang-Kai 于 2016-10-19 16:26 编辑

铜(I)金属上接有Cl,Br,I的配位物，卤素上的p->配位基pi*的电子跃迁做为XLCT。
小弟刚入门没多久桶里还没多少水，有错的话多指导一下了，哈。

作者
Author: Xiang-Kai 时间: 2016-10-19 15:53

sobereva 发表于 2016-10-19 05:27
XLCT不知道
金属在基态和激发态的原子电荷变化值乘上100%就是MLCT

也就是说是我们可以利用hole 和 electron所得到的差值，我们就可以说CT占了多少%?

作者
Author: sobereva 时间: 2016-10-19 22:56

Xiang-Kai 发表于 2016-10-19 15:53
也就是说是我们可以利用hole 和 electron所得到的差值，我们就可以说CT占了多少%?

这里还用不着非得牵扯electron-hole的概念。要看某个片段的CT百分比，就用这个片段电荷在基态和激发态的差值乘100%就完了。

作者
Author: xxzj 时间: 2021-4-30 20:40

sobereva 发表于 2015-8-31 21:29
当HOMO-LUMO跃迁是主导时，HOMO-LUMO与S0-S1能量差有较好相关性，但这还不足以直接联系S1-T1，应同时考察S0 ...

老师，您好，我想计算S1和T1态的差值，输入文件文件中命令为#p B3LYP/6-31G** td(50-50,nstates=10,root=1)，但是输出文件中有20 个态，是前10个属于T1，11-20属于S1吗？然后E11-E1的能量是二者差值吗？不知道输出文件怎么找到二者差值，麻烦老师了

作者
Author: wzkchem5 时间: 2021-4-30 20:44

xxzj 发表于 2021-4-30 20:40
老师，您好，我想计算S1和T1态的差值，输入文件文件中命令为#p B3LYP/6-31G** td(50-50,nstates=10,root= ...

输出文件会明确写哪些是单重态，哪些是三重态。或者看<S**2>值也可以

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