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标题: polymer的polaron和bipolaron的LUMO-HOMO gap哪个更大 [打印本页]

作者
Author: 水庐小亚 时间: 2025-6-20 04:07
标题: polymer的polaron和bipolaron的LUMO-HOMO gap哪个更大
本帖最后由水庐小亚于 2025-6-20 04:10 编辑

各位老师，我尝试用Gaussian 计算某个polymer在neutral, polaron和bipolaron状态下的UV-Vis。我已经针对每个状态进行了Opt+freq（UM062X/6-31g*,scrf=DMSO），并已计算能量(UM062X/6-311g**,scrf=DMSO)，最后用TD-DFT预测UV-Vis。计算结果表明，polaron的UV-Vis中excited state 1在2825nm，对应主要激发态为303a--->304a的单电子激发，能量差为1.7eV（图片1）。bipolaron的UV-Vis的UV-Vis中excited state 1在1587nm，对应主要激发态为304a--->305a的单电子激发，能量差为2.1eV（图片2）。
请问为什么polaron的excited state 1 主要激发态的gap比bipolaron的gap更小，是计算错误还是确实如此，如果真实情况如此，是否有理论可以支撑?

作者
Author: wzkchem5 时间: 2025-6-20 19:12
U-TDDFT有自旋污染，结果不靠谱，建议改用X-TDDFT（https://mp.weixin.qq.com/s?__biz ... ionid=1750417916#rd）

作者
Author: 水庐小亚 时间: 2025-6-21 23:15

wzkchem5 发表于 2025-6-20 19:12
U-TDDFT有自旋污染，结果不靠谱，建议改用X-TDDFT（https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5NjMxNjkzMw==&mi ...

想尝试一下X-TDDFT计算，王老师是否能提供BDF免费试用安装包

作者
Author: sobereva 时间: 2025-6-22 07:33

水庐小亚发表于 2025-6-21 23:15
想尝试一下X-TDDFT计算，王老师是否能提供BDF免费试用安装包

也可以用免费的ORCA的DFT/ROCIS，可以得到自旋纯态的激发态

当前明显文不对题，标题里的HOMO-LUMO gap和光学gap完全是两码事，看下文
正确地认识分子的能隙(gap)、HOMO和LUMO
http://sobereva.com/543（http://bbs.keinsci.com/thread-16758-1-1.html）

作者
Author: wzkchem5 时间: 2025-6-22 08:21

水庐小亚发表于 2025-6-21 23:15
想尝试一下X-TDDFT计算，王老师是否能提供BDF免费试用安装包

https://bdf-manual.readthedocs.io/zh-cn/latest/Introduction.html

作者
Author: 水庐小亚 时间: 2025-6-23 05:59

sobereva 发表于 2025-6-22 07:33
也可以用免费的ORCA的DFT/ROCIS，可以得到自旋纯态的激发态

当前明显文不对题，标题里的HOMO-LUMO gap ...

谢谢sob老师指导，我尝试一下orca的DFT/ROCIS

作者
Author: 水庐小亚 时间: 2025-7-2 09:02

sobereva 发表于 2025-6-22 07:33
也可以用免费的ORCA的DFT/ROCIS，可以得到自旋纯态的激发态

当前明显文不对题，标题里的HOMO-LUMO gap ...

我用orca尝试计算了Bipolaron的ROCIS，我预留了800G的磁盘空间，即使只设置了NRoots 10和MaxDim 5，最终因为爆满而aborting the run。想请教有什么办法能够完成计算吗，以下是我的输入inp文件。

! UKS B3LYP def2-SVP TightSCF

%pal
  nprocs 8
end

%maxcore 3000

%rocis
  NRoots 10
  MaxDim 5
  ETol 1e-6
  RTol 1e-6
  MaxIter 50
  NGuessMat 512
  DoDFTCIS true
  DFTCIS_c 0.20
  DoDipoleLength       true
  DoDipoleVelocity    true
  DecomposeFoscLength true
  DecomposeFoscVelocity true
  DoFullSemiclassical true
end

%output
  PrintLevel 4
end

* xyz  -2 3
C    11.54148800 -0.34734900 -0.45748300
C    10.65463200 0.73985900 -0.42923200
C    9.26920600 0.64181200 -0.48881700
C    8.74752000 -0.68912600 -0.58526100
C    9.62520200 -1.81495200 -0.60320900
C    10.98235500 -1.66014200 -0.54080000
C    8.38351900 1.76333200 -0.44704100
C    7.02818400 1.60970500 -0.51217900
C    6.47019400 0.29672900 -0.62665500
C    7.36106800 -0.78214800 -0.64721000
C    5.14606400 -0.27129200 -0.64755800
C    5.37214300 -1.75682500 -0.70917400
O    6.72380000 -1.99408900 -0.70952300
C    12.85813800 0.19800400 -0.31463000
C    12.66869200 1.65620600 -0.22914400
O    11.30749100 1.92817200 -0.30444400
O    13.45054500 2.57340600 -0.14159300
O    4.59850400 -2.66955700 -0.79213200
C    2.54225000 -0.30364300 -0.49127300
C    1.65578900 0.75674800 -0.62830100
C    0.26152100 0.66724700 -0.49749700
C    -0.23867500 -0.62872000 -0.18702500
C    0.64656500 -1.72982500 -0.02396300
C    2.00163200 -1.58210200 -0.16713300
C    -0.62404100 1.76814200 -0.66054700
C    -1.97910400 1.62027700 -0.51692900
C    -2.51957400 0.34185600 -0.19223900
C    -1.63282900 -0.71832500 -0.05582500
C    -3.85222600 -0.23073300 -0.02545600
C    -3.61465600 -1.67906000 0.22572700
O    -2.25331200 -1.90685000 0.20644400
C    3.87511200 0.26867700 -0.65650000
C    3.63820700 1.71687700 -0.90843000
O    2.27682000 1.94509800 -0.89020200
O    4.39284600 2.62173100 -1.14580300
O    -4.36863400 -2.58442300 0.46321200
C    20.38430100 -0.68067500 0.91759500
C    19.51458600 0.35662600 1.14091100
C    18.14430900 0.32553600 0.83117000
C    17.69172000 -0.89645400 0.24365900
C    18.58417700 -1.97981600 0.00982100
C    19.91393300 -1.87837500 0.34012500
C    17.23864300 1.39398500 1.06853100
C    15.91161600 1.28931600 0.73479400
C    15.42142000 0.09397000 0.13480700
C    16.32498400 -0.94455400 -0.07441400
C    14.12905200 -0.40674400 -0.28616400
C    14.37280800 -1.76899500 -0.75546400
O    15.73802100 -2.04561500 -0.60689000
C    21.73633000 -0.23896800 1.38869600
C    21.45689500 1.17747000 1.89270100
O    20.12846000 1.46009800 1.71525900
O    22.21806700 1.96473900 2.37292500
O    13.65672400 -2.61574000 -1.24094700
H    9.18775400 -2.80548200 -0.67135900
H    11.64030200 -2.51656300 -0.57194600
H    8.81919800 2.75331000 -0.36338800
H    6.37623000 2.46882800 -0.48844000
H    0.22433000 -2.69879000 0.21981400
H    2.65716200 -2.43001000 -0.04552300
H    -0.20210200 2.73714200 -0.90470700
H    -2.63475100 2.46808000 -0.63868300
H    18.18479900 -2.88439700 -0.43638500
H    20.59469700 -2.70519500 0.16072100
H    17.61951800 2.30342200 1.52135200
H    15.23514100 2.11430800 0.90669300
H    22.50010000 -0.19139400 0.60476700
H    22.14942600 -0.83246800 2.21164800
C -20.43654700 0.59179600 0.62536400
C -19.57923100 -0.46701000 0.78689000
C -18.19154800 -0.40557900 0.57465000
C -17.70593200 0.87349500 0.16061500
C -18.58554200 1.97930500 -0.00801500
C -19.93386300 1.84559500 0.21969000
C -17.29935700 -1.49711400 0.74972200
C -15.95352200 -1.35985500 0.51928700
C -15.42939300 -0.10604200 0.09246300
C -16.32117400 0.95264900 -0.05787800
C -14.11371300 0.43456900 -0.18052100
C -14.33076200 1.84220100 -0.50717400
O -15.70414000 2.10494400 -0.42115500
C -21.81504700 0.10388900 0.95201600
C -21.56365600 -1.36148200 1.30970200
O -20.22517800 -1.62652500 1.19020900
O -22.35166100 -2.19556600 1.64607100
O -13.58689800 2.73629100 -0.84296600
C -11.52014200 0.38475600 -0.17745400
C -10.63324500 -0.70222000 -0.21109700
C    -9.24735800 -0.60369600 -0.16460300
C    -8.72523700 0.72714200 -0.06929800
C    -9.60369100 1.85173600 -0.02656400
C -10.96136700 1.69643600 -0.07601000
C    -8.36220600 -1.72548800 -0.20794400
C    -7.00643000 -1.57180800 -0.15365200
C    -6.44754500 -0.25861600 -0.04634900
C    -7.33821100 0.82032300 -0.02018300
C    -5.12321000 0.30921100 -0.03112300
C    -5.34888200 1.79477100 0.03276100
O    -6.70052300 2.03209600 0.04116500
C -12.84137900 -0.16793400 -0.18990400
C -12.65272400 -1.62707200 -0.25983200
O -11.28848400 -1.89419000 -0.27101700
O -13.43509300 -2.54502000 -0.33411300
O    -4.57471600 2.70735000 0.11221900
H -18.16131500 2.92726300 -0.32151700
H -20.60469600 2.68963800 0.09005400
H -17.70575600 -2.45057000 1.07058900
H -15.28663400 -2.20115800 0.64192600
H -22.52458900 0.14802000 0.11850000
H -22.28483600 0.60133100 1.80757800
H    -9.16632000 2.84185400 0.04782400
H -11.61884300 2.55359000 -0.05737400
H    -8.79855100 -2.71558000 -0.28660800
H    -6.35480800 -2.43101700 -0.18053100
*

作者
Author: wzkchem5 时间: 2025-7-2 09:33

水庐小亚发表于 2025-7-2 09:02
我用orca尝试计算了Bipolaron的ROCIS，我预留了800G的磁盘空间，即使只设置了NRoots 10和MaxDim 5，最终 ...

耗硬盘多确实是ROCIS的硬伤。这种情况下最好的方法应该就是改用BDF做X-TDDFT了

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)