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标题: 用Multiwfn辅助生成CP2K输入脚本做S1和T1激发态动力遇到无法产生SOMO轨道的问题 [打印本页]

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Author: Cara 时间: 2024-3-6 23:36
标题: 用Multiwfn辅助生成CP2K输入脚本做S1和T1激发态动力遇到无法产生SOMO轨道的问题
本帖最后由 Cara 于 2024-3-7 00:25 编辑

众所周知，S0态和S1态由于自选多重度均为1，在进行AIMD计算时仅设置自旋多重度为1会回落S0，所以无法进行S1激发态动力学获取一条瞬态结构均为S1态可能构型合集的xyz轨迹和相关MO的cube文件们。
之前请教过sob老师能够算有机分子光激发后S1态的激发态动力学，老师指导我说：“动力学中用的受力是S1的自然就是S1态的AIMD，显然让AIMD的程序计算激发态、指定算哪个态的受力就完了。但凡程序支持BOMD、支持TDDFT计算受力，都能干这个。Gaussian、ORCA、CP2K全都能干”，
于是我用Multiwfn辅助得到了CP2K的输入脚本，对于T1激发态，在自旋多重度为3的情况下，用EXCITED_STATES关键词设定用第1个激发态的受力（如图所示），并且加入了TDDFPT部分，其中RKS_TRIPLETS 为T，按备注含义是计算三重态。需要输出结构轨迹xyz和3个HOMO3个LUMO的cube，理论上应该包含SOMO。
但这个脚本计算完成后，MO的cube并不包含SOMO以及变为开壳层，而是类似闭壳层基态的HOMO LUMO状态。
同理对自旋多重度为1也设计了S1态激发态动力学的输入文件，结果MO也是没有SOMO，为闭壳层的HOMO LUMO。
这种情况是否说明我的受力设置是失效的？
我的课题急需得到有机分子光激发后大量处在S1态的瞬态结构们，以及他们的SOMO轨道。在这里我诚心请教sob老师和各位老师们，我的错误在哪以及正确的操作方法。输入脚本已附上。
自知学识太少，果断报名了本届CP2K的培训班，奈何个人原因只能选择不到场的方式。这个课题问题也比较紧迫，如果需要别的软件才能有效解决这个需求，也感谢各位老师不吝赐教，我愿意去学习。

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Author: sobereva 时间: 2024-3-7 03:49
做T1态AIMD一般应当用UKS方式计算，不牵扯到TDDFT，直接把自旋多重度设为3就完了。UKS计算没有严格的SOMO的概念（除非之后用Multiwfn做双正交化，http://sobereva.com/448），ROKS才有，但ROKS在CP2K里很不好用。看下面的北京科音初级量子化学培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KEQC_content.html）的ppt了解常识（PS：这些最基本程度的量化知识都是初级班讲的，不在CP2K培训班里重复）

(, 下载次数 Times of downloads: 8)

CP2K里S1态AIMD一般需要用TDDFT算，而TDDFT算激发态过程并不额外产生一套轨道。激发态轨道这事老有人问，所以在北京科音基础（中级）量子化学培训班（http://www.keinsci.com/workshop/KBQC_content.html）里我专门做了张ppt：

(, 下载次数 Times of downloads: 8)

另外，TDDFT算的激发态也绝对不是仅仅能简单描述为一个占据轨道的电子跃迁到一个空轨道上的，看下文了解常识
电子激发任务中轨道跃迁贡献的计算
http://sobereva.com/230

总之，你对SOMO的认识存在明显误区。很可能按下文得到各个结构下的空穴、电子分布对你更有实际意义
使用Multiwfn做空穴-电子分析全面考察电子激发特征
http://sobereva.com/434（http://bbs.keinsci.com/thread-10775-1-1.html）
使用CP2K结合Multiwfn对周期性体系模拟UV-Vis光谱和考察电子激发态
http://sobereva.com/634（http://bbs.keinsci.com/thread-28006-1-1.html）

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Author: Cara 时间: 2024-3-7 09:25

sobereva 发表于 2024-3-7 03:49
做T1态AIMD一般应当用UKS方式计算，不牵扯到TDDFT，直接把自旋多重度设为3就完了。UKS计算没有严格的SOMO的 ...

谢谢Sob老师，我明白了空穴、电子分布对我更有实际意义。已经开始尝试把博文中CP2K结合Multiwfn用TDDFT计算考察电子激发态的电子-空穴时的单点计算，改为MD计算了，期望对瞬态构型们均做TDDFT计算，获取多个molden文件。后期继续补习初中级量子培训班的基础。
目前仍然有两个疑问想要请教：（1）CP2K中用TDDFT算S1的AIMD不额外产生一套轨道，仍是基态S0的轨道这一点是很好接受的，那么xyz轨迹文件其实也是S0的结构合集对么？（2）我如何才能只获取S1态势能面下的结构轨迹，单纯用于统计式的分析S1态和S0态在结构上弛豫前后的差异？（不想优化破坏瞬态构型，那样失去了动力学模拟的真实性）

作者
Author: sobereva 时间: 2024-3-7 12:34

Cara 发表于 2024-3-7 09:25
谢谢Sob老师，我明白了空穴、电子分布对我更有实际意义。已经开始尝试把博文中CP2K结合Multiwfn用TDD ...

没有所谓的“S0的结构合集”的概念
S1和S0的势能面不同，你对S1态跑AIMD，自然是对S1态的势能面进行采样，轨迹会较为倾向于在S1态的势阱里晃悠

“单纯用于统计式的分析S1态和S0态在结构上弛豫前后的差异” 病句

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Author: Cara 时间: 2024-3-7 14:09

sobereva 发表于 2024-3-7 12:34
没有所谓的“S0的结构合集”的概念
S1和S0的势能面不同，你对S1态跑AIMD，自然是对S1态的势能面进行采样 ...

谢谢sob老师指教，我会注意措辞严谨。
sob老师能提示我Multiwfn编写对S1态跑AIMD的CP2K输入脚本的关键词么？
之前阅读Multiwfn写CP2K脚本的博文，加上自己的探索，仍然不能确定EXITED STATE和TDDFPT部分的加入是否实现了对S1态势能面采样。得到的xyz轨迹受导师质疑，而我又无法从能量或者其他角度验证这是S1势能面的采样，不是S0势能面的采样。
加上CP2K可能不是进行S1的AIMD的主流软件，也找不到相关的文献证明我的计算方法和结果是合理。
这个实操技术的问题困扰我很久。sob老师可能很少进行这么低级的细节操作，不过还是很期待老师的知识储备能点醒我问题的关键

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Author: sobereva 时间: 2024-3-7 14:16

Cara 发表于 2024-3-7 14:09
谢谢sob老师指教，我会注意措辞严谨。
sob老师能提示我Multiwfn编写对S1态跑AIMD的CP2K输入脚本的关键词 ...

Multiwfn创建CP2K输入文件的界面里，把任务设为MD，打开TDDFT计算设置，20 Choose the state to evaluate force设1就完了。受力是S1态的，自然MD就是在S1态势能面上采样。即便你用Gaussian、ORCA，也都是同样的理，对哪个电子态算受力，（绝热）动力学就是对哪个态跑的。

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Author: Cara 时间: 2024-3-7 15:11

sobereva 发表于 2024-3-7 14:16
Multiwfn创建CP2K输入文件的界面里，把任务设为MD，打开TDDFT计算设置，20 Choose the state to evaluate ...

好的，谢谢sob老师，我明白了。

作者
Author: Cara 时间: 2024-3-8 00:34

sobereva 发表于 2024-3-7 14:16
Multiwfn创建CP2K输入文件的界面里，把任务设为MD，打开TDDFT计算设置，20 Choose the state to evaluate ...

想再请教一下sob老师，顺利用Multiwfn编写CP2K输入文件后，在计算过程中，对角化和OT收敛方式出现了如图两种报错，查阅了部分报错分享贴仍没有真正理解，请问老师如何去解决这两种情况？

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Author: sobereva 时间: 2024-3-8 05:31

Cara 发表于 2024-3-8 00:34
想再请教一下sob老师，顺利用Multiwfn编写CP2K输入文件后，在计算过程中，对角化和OT收敛方式出现了如图 ...

我用2024.1跑了几步，没任何问题

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Author: Cara 时间: 2024-3-8 09:02

sobereva 发表于 2024-3-8 05:31
我用2024.1跑了几步，没任何问题

谢谢sob老师百忙中测试，我去换用2024.1版本

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