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SOS方法计算NLO性质,Dunning基组和Pople基组不灵光

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发布时间: 2015-8-30 16:29

正文摘要:

本帖最后由 yjcmwgk 于 2015-8-30 16:43 编辑 最近我用CAM-B3LYP泛函,对NH3分子的NLO响应系数,借助Multiwfn,用SOS方法进行了一些测试,主要目的是想测试出该项计算中,极化函数该用多少。 我用了三种基组,Ah ...

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ChemiAndy 发表于 Post on 2015-9-1 04:35:19
本帖最后由 ChemiAndy 于 2015-9-1 04:45 编辑

学习了。小卒为NLO激发态计算的普及做了很多贡献啊。
我有一个问题,即分子在热力学运动中,其对称性在基态对称性附近波动,甚至由于相互作用而导致完全失去对称性。这种结构波动如何影响材料与光子的相互作用?这是不是NLO吸收光谱与实验结果无法吻合的一个重要原因?
superrice 发表于 Post on 2015-8-31 12:17:55
yjcmwgk 发表于 2015-8-31 10:47
哈哈,那倒是。以前我折腾CPDFT的时候,Cam-B3LYP或者LC-BLYP泛函,外加6-31+G(d)包打天下的。
您说“一 ...

小卒你好,你太客气啦,以前我还是看你的帖子入门的计算呢,哈哈。
关于beta和gamma,一般来说确实不容易模拟。碰到有的体系你会发现连正负号都是错的,根本不要说趋势了。有时候要撞上大运了,你会发现DFT居然比CCSD的结果还要好。你可以试试functional tuning的办法来算beta:10.1002/cphc.201300256  还有 10.1021/jp507226v  运气好的话能跟接近mp2的水平。
然后molecular environment对于beta来说也十分有影响,具体可以看看10.1063/1.4819265,对于晶体如此,溶液也是如此。
要指出的是,SOS只是近似而已,我个人认为如果说你化合物的吸收谱只有1到2个十分尖锐的吸收峰,可以用SOS近似。否则的话,得到定性一致的结果已经可以了。我看到你文章里化合物基本都是有机金属,我不知道这类物质吸收谱是什么样的,所以不太好判断。至于第一第二和第四,你以后可以试试functional tuning,说不定结果会有改善。对于第三点,我没看明白这个图啥意思。。请问为何要做这个dynamic vs. static的图?

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yjcmwgk 发表于 Post on 2015-8-31 10:47:47
本帖最后由 yjcmwgk 于 2015-8-31 11:16 编辑
superrice 发表于 2015-8-31 04:17
CPKS的话6-31+G(d,p)一般够用了,SOS的不太清楚。不过一般想要精确计算都用CPKS,如果体系可以近似的话,用 ...

哈哈,那倒是。以前我折腾CPDFT的时候,Cam-B3LYP或者LC-BLYP泛函,外加6-31+G(d)包打天下的。
您说“一般想要精确计算都用CPKS”,啊!真是羡慕。看来是我们计算水平太低!我总觉得CPDFT那是撞大运、“霰弹枪式”模拟。当年俺们优选了N的N次方个泛函也没找到较为通用的泛函(Cam-B3LYP和LC-BLYP勉强)。后来弄那个阻尼震荡,到死也找不到通用的阻尼系数计算方式来,连估算方式都欠奉。
您是如何计算的?真诚求教啊或者您给我几个文献(杂志名,卷期号、页码。或者DOI什么的最好啦),我自己去研究。
---补充:我们在CPDFT上遇到的困难---------------
我们组做NLO模拟(CP-DFT)的人很少,基本上就是我师兄(Y. Zhang),我爱人(L. Zhang)和我自己。师兄出国后也在NLO做了一些工作,现在不做了。我有段时间没做了,现在又拾起来了。我爱人不做了。背景介绍完毕。
我们遇到了三个问题
第一,以J. Phys. Chem. C 2013, 117, 1833的Fig. 7和J. Phys. Chem. C 2012, 116, 21973的Fig. 3为例,beta的模拟,莫说数值,连趋势都做不好!
第二,以J. Phys. Chem. A 2012, 116, 10249的Fig. 5为例,Harmonic light intensity as a function of the polarization angle Ψ by polar representation的模拟,与实验值差距较大,只能给个趋势。
第三,关于NLO分子材料与外加电磁场发生共振震荡。如果不添加阻尼系数,则会产生过度震荡的问题,如J. Phys. Chem. A 2012, 116, 10249的Fig. 2(b)。如果添加阻尼系数,则无法找到通用的阻尼系数计算方式来,连估算方式都欠奉。我们在ChemPhysChem 2015, 16, 1889的Eq. 6中的阻尼系数,事实上是通过拟合实验值得到的。如何通过理论方式比较准确地获得该值,尚未找到可靠方法。
第四,在ChemPhysChem 2015, 16, 1889的Fig. 6-7以及Turk. J. Chem. 2014, 38, 1046的Fig. 6(这是一篇会议论文,无论是否付费都可以点击直接下载)中,我们计算了Periodic vibration of electron density driven by an external electromagnetic field。但这是用FF方法计算得到的。我们对自己很不满。请问您有什么好方法么?

非常感谢您的帮助@superrice

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superrice 发表于 Post on 2015-8-31 04:17:48
CPKS的话6-31+G(d,p)一般够用了,SOS的不太清楚。不过一般想要精确计算都用CPKS,如果体系可以近似的话,用two level 或者 three level的SOS。也就说很多时候SOS可能没必要做到完全收敛。
yjcmwgk 发表于 Post on 2015-8-30 18:47:29
sobereva 发表于 2015-8-30 17:59
pople是肯定没法用,没有d及以上角动量弥散函数。

建议同时把sadlej POL和HYPOL的结果放上对比一下。

虽然现在测试得很高基组。但是我将来是要把它用在卟啉类分子上的。
将来免不得还要测试月份基组来降低计算量的。
有时候我真想胡乱算些东西好了。但是不敢真去实施!
yjcmwgk 发表于 Post on 2015-8-30 18:20:29
sobereva 发表于 2015-8-30 17:59
pople是肯定没法用,没有d及以上角动量弥散函数。

建议同时把sadlej POL和HYPOL的结果放上对比一下。

非常感谢!我以前从未用过sadlej POL和HYPOL(毕竟这两个基组完全是为静态超极化率而诞生的基组,知名度不高啊)
我会仔细测试的
sobereva 发表于 Post on 2015-8-30 17:59:03
pople是肯定没法用,没有d及以上角动量弥散函数。

建议同时把sadlej POL和HYPOL的结果放上对比一下。

由于超极化率对弥散函数很敏感,也可以同时测试下每个角动量都含两层弥散的d-aug-cc-pVnZ系列。极化函数我倒认为不需要弄到高达5Z去,因为aug系列是对每个角动量极化函数都加一层弥散函数,所以随着n的增加,可能不是极化函数本身显著影响结果,而是与之相伴的弥散函数产生了明显影响。

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