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标题: 用高斯计算电荷转移及自然跃迁轨道问题求助 [打印本页]

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-16 15:29
标题: 用高斯计算电荷转移及自然跃迁轨道问题求助
各位老师好，最近想重现一个文献中的一些计算结果，掌握一下得到这些数据的方法。在咱们论坛上找了一些相关帖子，学习到了很多知识，可是有些问题还是没能解决，想在这里请教下各位老师

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这个是我想重现的文献中的计算内容，目前有以下几个问题：
1）（a）图中的结构优化我已经完成了，但是不知道这个电荷转移量是如何计算出来的。之前看了一个帖子，里面sob老师说是把整个体系分成两个片段，将转移前后片段上的电荷加和，看电荷变化量。文章中计算方法里写到是用NBO计算的电荷转移量。我想的是对S0构型下的结构算一个NBO，再对S0构型同时算TDDFT和NBO比较二者差别，但最后得出的结果是二者的NBO没有任何差别，不知道是不是我的想法有误，下面我上传的是我的输入和输出文件，还请各位老师指点下问题在哪里。对于（a）图我还有一个问题就是计算方法中没有写明是用b3lyp-D还是wb97x做的NBO那么一般情况下认为是用的那个方法做的NBO呢？
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2）经过最近在论坛上的学习，大概掌握了些计算自然跃迁轨道的流程，能够做出图（d）所示的轨道图，但是对图（d）中写的 hole-particle 对激发的贡献那个百分比数值是如何得到的还没有掌握，希望各位老师能指点一下。还有就是如何能看出各个状态对应的是LE，CT 还是两者混合的状态呢，希望各位老师帮忙解答一下。下面我上传的是我计算NTO的输入和输出文件。
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3）第三个问题是个小问题，最近正在学习sob老师的Multiwfn软件，不知道这个软件有没有复制粘贴功能，因为每次打开文件要输入一个文件路径，如果能复制粘贴文件路径的话感觉会比较省时

第一次发帖，不是很熟练，有什么不妥的地方还希望各位老师能够指出来，我下次一定注意和改正。多谢各位老师

作者
Author: Frank 时间: 2017-11-16 17:44
1) 看Donor或者Acceptor的基态和激发态NPA变化
2）判断激发类型可以用δr或者D指数，用Multiwfn很容易做

作者
Author: 让你变成回忆 时间: 2017-11-16 18:51
本帖最后由让你变成回忆于 2017-11-16 19:04 编辑

（1）第一个问题：基态的NBO和激发态的NBO相同，一定是你在用TDDFT计算NBO的时候关键词没用对，导致计算的结果还是基态的NBO;（NBO我用得不多，好像记得是这样，如有错误，欢迎指正）。
（2）判断是否是CT还是LE通常可以从NTO图像上大致判断，以你图中S0->S1的激发为例，电子的跃迁是从hole到electron，即从下面的那个分子到上面的那个分子，这就是明显的CT；而LE，比如最后一个激发，跃迁前后，hole和electron的分子没有明显变化，均分布在一个分子上，这就是明显的LE。至于比例，就是做NTO以后，NTO轨道所对应的本征值。至于S0->S4的激发，之所以出现两个比例，是因为即便是做了NTO以后，由单一的NTO对来描述跃迁也不是很理想（因为成分只有69%），因此，就需要考察NTO本征值第二大的NTO轨道。
（3）推荐你看看这个博文：
将文件快速载入Multiwfn程序的几个技巧
http://sobereva.com/237
我使用Multiwfn的时候通常是直接把文件拖进去（Windows系统）

PS: 暂时不清楚楼主是怎么做NTO的，这里我强烈推荐使用Multiwfn来做NTO分析，自从问过sob老师这个问题以后，再也没用过Gaussian做NTO. 你去找找sob老师对应的博文，你想问的问题在很多博文都讲过。比如：电子跃迁的分类，NTO基本原理等等。（标题可能有误，因为以前看过，不记得具体博文的标题了）

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-16 19:52

Frank 发表于 2017-11-16 17:44
1) 看Donor或者Acceptor的基态和激发态NPA变化
2）判断激发类型可以用δr或者D指数，用Multiwfn很容易做

十分感谢您的回复。
您说的看donor或者acceptor的基态和激发态NPA变化也是指的是在gview中分成片段做吗？我现在是通过在gview中分成片段，然后一起计算NBO，因为文中说的是用NBO看的电荷转移量。感觉可能是分片段有问题，高斯没有识别或者TDDFT的输入文件有问题。至于您说的NPA之后我在论坛上搜索一下看看如何计算

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-16 19:58

让你变成回忆发表于 2017-11-16 18:51
（1）第一个问题：基态的NBO和激发态的NBO相同，一定是你在用TDDFT计算NBO的时候关键词没用对，导致计算的 ...

十分感谢您的回复

1）我也觉得是自己的输入文件有问题，之前一直做的基态NBO，可能激发态的做的还不太对，希望能有老师来指点一下

2）您的回答对我的启发很大，我一会去out文件中找一下本征值，看看和比例是否大概对应。
3）感谢您推荐的博文，我一定认真阅读，好好学习multiwfn

作者
Author: Frank 时间: 2017-11-16 21:55

Jameslzy 发表于 2017-11-16 19:52
十分感谢您的回复。
您说的看donor或者acceptor的基态和激发态NPA变化也是指的是在gview中分成片段做吗 ...

对于你这种pi-stack complex，donor和acceptor就很明显了啊，就看其NPA原子电荷的变化就好了

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-16 22:10

Frank 发表于 2017-11-16 21:55
对于你这种pi-stack complex，donor和acceptor就很明显了啊，就看其NPA原子电荷的变化就好了

嗯嗯好的，谢谢老师，我一会算个NPA看一下

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-16 22:37

Frank 发表于 2017-11-16 21:55
对于你这种pi-stack complex，donor和acceptor就很明显了啊，就看其NPA原子电荷的变化就好了

老师您好，我刚才去高斯手册上查了下NPA关键词，发现NPA就是指做 NBO的自然电子分布分析的阶段步骤。现在我已经做了NBO了，但是我的NBO结果是基态结果和加了td关键词之后的结果完全相同，不知道是哪里出了问题，希望老师指点一下，谢谢老师

作者
Author: zjxitcc 时间: 2017-11-17 09:54
有没加density关键词？

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-17 10:31

zjxitcc 发表于 2017-11-17 09:54
有没加density关键词？

喔喔喔，谢谢您的提醒，我算nto的时候加上了，刚才看了一下，nbo里面没有加，等下加上试试。十分感谢

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-17 11:18

zjxitcc 发表于 2017-11-17 09:54
有没加density关键词？

老师您好，我加上了density=transition=1关键词来算S1态，结果还是和基态的NBO结果相同，您看这可能是什么情况呢？

作者
Author: zjxitcc 时间: 2017-11-17 14:36
只写density试试看

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-17 16:02

zjxitcc 发表于 2017-11-17 14:36
只写density试试看

density=1是吗，我试一下

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-17 21:27

zjxitcc 发表于 2017-11-17 14:36
只写density试试看

老师，我加上density关键词后确实得到了不同的数值，但是和文献报道上的差的好像很多。我把输入文件的命令行写出来，您看看有没有问题

基态的输入文件
# wb97xd/6-31g** scrf(solvent=acetonitrile) pop(reg,nboread)

激发态的输入文件
# wb97xd/6-31g** td(nstates=15) density
scrf(solvent=acetonitrile) pop(reg,nboread)

老师您看写的有问题吗，谢谢老师

作者
Author: zjxitcc 时间: 2017-11-17 23:34
只写density。你这写的是对的，与文献不同的话，可能是（1）我看文献是wb97x，但你用的是wb97xd；（2）你写的态数15不一定与文献作者计算时一致，但这一般不会导致定性错误，只是结果可能定量上有点不同。

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-18 09:03

zjxitcc 发表于 2017-11-17 23:34
只写density。你这写的是对的，与文献不同的话，可能是（1）我看文献是wb97x，但你用的是wb97xd；（2）你写 ...

恩恩，十分感谢老师您的回答。确实我用的方法和文献中不太一样，等一下用wb97x再试一下

老师，文献中算出来的是0.05e的转移，而用我这个方法算出来的是0.94e的转移，感觉这样就和文献中说的只是弱的电荷转移应该是对不上了吧？0.94e是不是算比较强的电荷转移了呢？还有个问题想问老师就是，在处理这种情况下是不是wb97xd比wb97x更好一点呀，因为之前看sob老师的文章中好像说加上色散校正更好，因为想看看以后自己做体系的时候用什么方法更可靠，所以想问您一下

谢谢老师。

作者
Author: zjxitcc 时间: 2017-11-18 22:00

Jameslzy 发表于 2017-11-18 09:03
恩恩，十分感谢老师您的回答。确实我用的方法和文献中不太一样，等一下用wb97x再试一下老师 ...

sorry， TDDFT研究CT我也不是很清楚···没做过···你还是反复阅读一下sob的文章吧

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-18 22:22

zjxitcc 发表于 2017-11-18 22:00
sorry， TDDFT研究CT我也不是很清楚···没做过···你还是反复阅读一下sob的文章吧

哦哦好的，谢谢老师，我再找找sob老师的文章好好看一下

作者
Author: 让你变成回忆 时间: 2017-11-20 08:27

Jameslzy 发表于 2017-11-16 19:58
十分感谢您的回复
1）我也觉得是自己的输入文件有问题，之前一直做的基态NBO，可能激发态的 ...

我去核实了一下，楼下有人说的是对的。
仅仅写density关键词就行：
对于后HF，只有写了density关键词传递给NBO模块的才是当前级别的密度矩阵，否则，传递的是HF级别的，分析结果也是HF级别的。
对于CIS、TDDFT，只有写了density关键词，传递给NBO模块的才是用root指定的激发态的密度矩阵，否则仅仅是把参考态的密度矩阵传递给了NBO，这样分析结果是基态的。

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-20 19:31

让你变成回忆发表于 2017-11-20 08:27
我去核实了一下，楼下有人说的是对的。
仅仅写density关键词就行：
对于后HF，只有写了density关键词传 ...

嗯嗯好的，谢谢老师的解答，这样我对这方面又有了更深的了解

作者
Author: 让你变成回忆 时间: 2017-11-20 20:57

Jameslzy 发表于 2017-11-20 19:31
嗯嗯好的，谢谢老师的解答，这样我对这方面又有了更深的了解

额，我不是老师。也是一个刚接触量化不久的学生~~~~

作者
Author: Jameslzy 时间: 2017-11-21 18:23

让你变成回忆发表于 2017-11-20 20:57
额，我不是老师。也是一个刚接触量化不久的学生~~~~

喔喔喔，好的，谢谢同学

以后还要向同学你多学习呀

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