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标题: 如何在ORCA中用ADC2方法计算S1和T1的激发能？ [打印本页]
作者
Author: 暖空    时间: 2021-8-29 10:42
标题: 如何在ORCA中用ADC2方法计算S1和T1的激发能？
本帖最后由 暖空 于 2021-8-29 10:47 编辑

大家好！        
    请问如何在ORCA中用ADC2方法计算S1和T1态的激发能？

    交代下背景，这是实验组的一篇文章，里面的理论是用dft计算的，但是在审稿意见中，审稿人提到有篇理论文献中的分子和他们的类似（文章见附件），那篇理论文章是在TURBOMOLE中用SCS-CC2方法计算的，遂抨击了一番DFT，然后让他们用TURBOMOLE计算。但是他们和审稿人说明了没有TURBOMOLE的版权，审稿人又建议他们在ORCA中用ADC2方法计算：

The authors acknowledge the value of coupled cluster calculations but note that they do not have the Turbomole software. An alternative are ADC(2) calculations, which could be run using ORCA which is free in lieu of SCS-CC2. Note that DFT does a very poor job, not only in predicting excited states but even the order of the HOMO levels is not reproduced. This puts into doubt all of the calculations. The authors must address this weakness in the manuscript.
    实验组就找我帮忙。我搜索了一番，发现ADC2只在今年新出的ORCA5.0以后的版本才实现，网上相关的内容也比较少，手册中关于ADC2的描述也不多。虽然检索和咨询后发现ADC2计算激发能的精确度甚至还不如双杂化泛函，并且较为耗时，一般只能计算50个原子以内的分子。和实验组的老师沟通以后对方还是想先按照审稿人的意见在ORCA中先用ADC2计算一下S1态和T1态的激发能，如果数据不行的话再试试双杂化泛函，到时候也好给审稿人回复。

ORCA 5.0.1的手册上关于ADC2的描述不多（8.5.5 Excited States with ADC2），计算只给了一个算例：
(, 下载次数 Times of downloads: 41)
我的理解是这里只计算了9个单重激发态。

请问我的理解是否正确？如果正确的话如何用ADC2计算T1态的激发能呢？

谢谢大家！
(, 下载次数 Times of downloads: 30)








作者
Author: biogon    时间: 2021-8-29 16:56
orca的ADC2目前只支持闭壳层，很有可能现在无法算三重态
作者
Author: beefly    时间: 2021-8-29 18:12
本帖最后由 beefly 于 2021-8-29 18:19 编辑

orca里的耦合簇方法能计算三重激发态的可能只有STEOM-CCSD了，并且可以考虑溶剂化效应（DoSOLV=true）。因为STEOM-CCSD包含了一些三激发，原则上上要比EOM-CCSD、EOM-CC2更准确，适合描述电荷转移态。通过结合DLPNO，并且至少有100G的内存，50-60个原子都可以算。缺点是不好收敛，好在有很多控制收敛的参数可以自己调。但是即便最终收敛了，参考权重小于98%也不能要。
例子：
  1. ! RHF STEOM-DLPNO-CCSD def2-TZVP(-f) def2-TZVP/C def2/J TightSCF CPCM

  3. %MaxCore 256000

  5. %pal nprocs 4 end

  7. %cpcm
  8.   smd true
  9.   SMDsolvent "dichloromethane"
  10. end

  12. %mdci
  13.   nroots      2
  14.   DoTriplet   true
  15.   DoSOLV      true
  16.   OThresh     0.0001
  17.   VThresh     0.0001
  18.   DoEOMMP2    true
  19.   DLPNOLINEAR true
  20.   NEWDOMAINS  true
  21.   DoCOSXEOM   true
  22.   DoAOX3e     true
  23.   KCOpt       KC_AOBLAS
  24.   MaxIter     500
  25.   DoRootwise  true
  26. end

  28. * xyz  0 1
  29. B 0.0 0.0 0.0
  30. F 0.0 0.0 1.5
  31. *
复制代码

如果你有molpro，里面的局域cc2方法更好用

  1. ***,test
  2. memory,2000,m

  4. gdirect
  5. symmetry,nosym;orient,noorient
  6. geometry={
  7. B 0.0 0.0 0.0
  8. F 0.0 0.0 1.5
  9. }

  11. basis={
  12. default,vdz
  13. set,mp2fit
  14. default,vdz/mp2fit
  15. set,jkfit
  16. default,vdz/jkfit
  17. }

  19. df-hf;

  21. {lt-df-lcc2;
  22. eom,-3.1,triplet=1,singlet=0;}
  23. ---
复制代码




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Author: 喵星大佬    时间: 2021-8-29 18:26
ADC2可以用PSI4做，但效率一般，也算不了多大
作者
Author: 暖空    时间: 2021-8-29 18:27
biogon 发表于 2021-8-29 16:56
orca的ADC2目前只支持闭壳层，很有可能现在无法算三重态

应该是无法计算，感谢回复！
作者
Author: 暖空    时间: 2021-8-29 18:36
beefly 发表于 2021-8-29 18:12
orca里的耦合簇方法能计算三重激发态的可能只有STEOM-CCSD了，并且可以考虑溶剂化效应（DoSOLV=true）。因 ...

感谢回复！我现在用的服务器的内存和磁盘容量差了点儿，在用ADC2测试60个原子左右的分子时磁盘容量已经爆掉了，估计上不了STEOM-DLPNO-CCSD，以后有资源了一定尝试一下，再次感谢您的回复！
作者
Author: 暖空    时间: 2021-8-29 18:37
喵星大佬 发表于 2021-8-29 18:26
ADC2可以用PSI4做，但效率一般，也算不了多大

嗯嗯，那估计是算不动了，谢谢您的回复。
作者
Author: zjxitcc    时间: 2021-8-29 20:09
本帖最后由 zjxitcc 于 2021-8-29 20:19 编辑
暖空 发表于 2021-8-29 18:36
感谢回复！我现在用的服务器的内存和磁盘容量差了点儿，在用ADC2测试60个原子左右的分子时磁盘容量已经爆 ...

免费开源的pyscf软件(https://github.com/pyscf/pyscf)里有ADC(2)和ADC(3)，内存和硬盘管理上应该会比ORCA好，而且还支持密度拟合加速。安装教程见《离线安装PySCF-1.7.6》，如何算ADC见其自带示例pyscf-1.7.6/examples/adc/。至于能否基于S0算T1，那就由你自己去看了
作者
Author: 暖空    时间: 2021-8-29 20:35
zjxitcc 发表于 2021-8-29 20:09
免费开源的pyscf软件(https://github.com/pyscf/pyscf)里有ADC(2)和ADC(3)，内存和硬盘管理上应该会比ORC ...

嗯嗯，好的，多谢！
作者
Author: biogon    时间: 2021-8-29 20:49
beefly 发表于 2021-8-29 18:12
orca里的耦合簇方法能计算三重激发态的可能只有STEOM-CCSD了，并且可以考虑溶剂化效应（DoSOLV=true）。因 ...

STEOM在算的时候为什么容易在IP-EOM或者EA-EOM的时候不收敛
作者
Author: beefly    时间: 2021-9-1 14:17
暖空 发表于 2021-8-29 18:36
感谢回复！我现在用的服务器的内存和磁盘容量差了点儿，在用ADC2测试60个原子左右的分子时磁盘容量已经爆 ...

没有可比性。你的adc2没有用到密度拟合，只能算小分子
作者
Author: beefly    时间: 2021-9-1 14:19
biogon 发表于 2021-8-29 20:49
STEOM在算的时候为什么容易在IP-EOM或者EA-EOM的时候不收敛

steom假设中性分子、阴阳离子都是单参考，因此比一般的eom受限制更多
作者
Author: biogon    时间: 2021-9-1 14:53
beefly 发表于 2021-9-1 14:19
steom假设中性分子、阴阳离子都是单参考，因此比一般的eom受限制更多

中性分子单参考但是离子是多参考的情况是存在的吧
作者
Author: beefly    时间: 2021-9-1 15:38
biogon 发表于 2021-9-1 14:53
中性分子单参考但是离子是多参考的情况是存在的吧

对，但是在eom计算中不会涉及，所以更方便使用
作者
Author: biogon    时间: 2021-9-1 16:41
beefly 发表于 2021-9-1 15:38
对，但是在eom计算中不会涉及，所以更方便使用

eom就是太昂贵了
作者
Author: beefly    时间: 2021-9-1 19:22
biogon 发表于 2021-9-1 16:41
eom就是太昂贵了

orc可以做eom-dlpno-ccsd。我用def2-tzvpp(-f)基组配200gb内存算50-60原子没问题，不过目前能算单态
作者
Author: biogon    时间: 2021-9-2 08:28
beefly 发表于 2021-9-1 19:22
orc可以做eom-dlpno-ccsd。我用def2-tzvpp(-f)基组配200gb内存算50-60原子没问题，不过目前能算单态

这个我看只能算单重态就还没用过，这个和dlpno-steom一样挺费硬盘的吧
作者
Author: beefly    时间: 2021-9-2 13:21
biogon 发表于 2021-9-2 08:28
这个我看只能算单重态就还没用过，这个和dlpno-steom一样挺费硬盘的吧

花两万块钱买个组装机，再扩一万块钱的内存（给orca的ice-ci预备的，eom用不了这么多），只能一个任务独占，可以随便糟蹋
作者
Author: biogon    时间: 2021-9-2 18:13
beefly 发表于 2021-9-2 13:21
花两万块钱买个组装机，再扩一万块钱的内存（给orca的ice-ci预备的，eom用不了这么多），只能一个任务独 ...

这个不吃硬盘？我跑STEOM都要用8T SSD 1T内存的机器跑
作者
Author: biogon    时间: 2021-9-28 10:07
beefly 发表于 2021-9-1 19:22
orc可以做eom-dlpno-ccsd。我用def2-tzvpp(-f)基组配200gb内存算50-60原子没问题，不过目前能算单态

我又仔细看了下手册，那个是IP and EA-EOM-DLPNO-CCSD，这个也能用来算一般性的激发态么？



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