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有机分子三重态激发态计算求助

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发布时间: 2020-6-27 19:55

正文摘要:

老师好,刚接触一个涉及激发态的课题,需要计算有机分子三重态时激发态的能量,第一次算激发态有很多不懂的地方。在计算上文献提到:“We studied the energetics of 3a(singlet) and 3a* (triplet) computationally ...

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lzy5260 发表于 Post on 2025-11-24 10:40:10
wzkchem5 发表于 2025-11-24 10:21
计算磷光发射能,需要在优化的T1结构下计算T1能量和S0能量之差。
如果你优化T1的方法本身就能给出T1能量 ...

谢谢老师
wzkchem5 发表于 Post on 2025-11-24 10:21:07
lzy5260 发表于 2025-11-23 15:53
谢谢老师
我理解是你的那一步只是优化了T1

计算磷光发射能,需要在优化的T1结构下计算T1能量和S0能量之差。
如果你优化T1的方法本身就能给出T1能量和S0能量之差,那么只需跑优化T1这一个计算,一个计算管两件事。至于准不准是另一码事
lzy5260 发表于 Post on 2025-11-23 15:53:09
wzkchem5 发表于 2025-11-23 12:01
只做# B3LYP/6-31G* opt(自旋多重度3)确实得不到磷光发射能。为了得到磷光发射能,用# B3LYP/6-31G* TD ...

谢谢老师
我理解是你的那一步只是优化了T1
wzkchem5 发表于 Post on 2025-11-23 12:01:17
lzy5260 发表于 2025-11-23 11:36
请问你写的那个进行T1的结构优化了吗?还是说把下面2步合成一步了
1 优化T1结构:# B3LYP/6-31G* opt, ...

只做# B3LYP/6-31G* opt(自旋多重度3)确实得不到磷光发射能。为了得到磷光发射能,用# B3LYP/6-31G* TD(triplet)(自旋多重度1)是一种做法,也可以用# B3LYP/6-31G* opt(自旋多重度3)的能量减去# B3LYP/6-31G* opt(自旋多重度1)的能量。当泛函趋于精确时,两者结果趋于等价,但对于一般的近似泛函两者不等价。此外后一种做法还有一个缺点:难以得到磷光速率。
除此之外还有第三种方法:# B3LYP/6-31G* opt TD(triplet),一个输入文件搞定,缺点是耗时长,结构优化收敛可能困难,且结果未必比前两种更准。
至于什么情况下用哪种方法更好,参见https://mattermodeling.stackexch ... -triplets/9357#9357
lzy5260 发表于 Post on 2025-11-23 11:36:10
喵星大佬 发表于 2020-6-27 21:12
优化激发态结构不需要写td,只要你自旋写的不是1程序会默认用udft所以写不写ub3lyp无所谓
不用加弥散函数 ...

请问你写的那个进行T1的结构优化了吗?还是说把下面2步合成一步了
1 优化T1结构:# B3LYP/6-31G* opt,电荷和自旋多重度为0 3。
2 取上一步优化得到的结构,用# B3LYP/6-31G* TD(triplet),电荷和自旋多重度为0 1。第一激发态的激发能就是磷光发射能了。
我刚学不太懂,望解答下,谢谢
symbolhone 发表于 Post on 2023-6-1 21:53:20
wzkchem5 发表于 2023-6-1 16:56
这是因为双杂化泛函TDDFT计算是先求解Casida方程,再加doubles correction。双杂化泛函TDDFT的激发能虽然 ...

好的我明白了,我仔细查看了out文件,找到了相关的部分。感谢老师您的解答。
wzkchem5 发表于 Post on 2023-6-1 16:56:36
symbolhone 发表于 2023-6-1 02:29
wzkchem5老师,您好。我最近在用双杂化泛函计算TADF分子ΔEST,我是先用gaussian做的opt,然后再用ORCA做 ...

这是因为双杂化泛函TDDFT计算是先求解Casida方程,再加doubles correction。双杂化泛函TDDFT的激发能虽然应该读包括了doubles correction的值,但是是按Casida方程的解的大小顺序排序的,而不是按包括了doubles correction的值的大小顺序排序的。所以如果只看最终的激发能的话,可能不是单调递增的,这是正常现象。此时应该把你的STATE 2叫T1,把你的STATE 1叫T2。
symbolhone 发表于 Post on 2023-6-1 09:29:13
wzkchem5 发表于 2023-4-18 17:15
建议用高精度方法算单点能,例如双杂化泛函、CC2、ADC(2)、DLPNO-STEOM-CCSD、NEVPT2等

wzkchem5老师,您好。我最近在用双杂化泛函计算TADF分子ΔEST,我是先用gaussian做的opt,然后再用ORCA做的双杂话泛函计算,其中一个分子,它的out里显示这样:
TD-DFT/TDA EXCITED STATES (SINGLETS)
STATE  1:  E=   0.099942 au      2.720 eV    21934.7 cm**-1 <S**2> =   0.000000
STATE  2:  E=   0.116849 au      3.180 eV    25645.5 cm**-1 <S**2> =   0.000000
STATE  3:  E=   0.126277 au      3.436 eV    27714.6 cm**-1 <S**2> =   0.000000

TD-DFT/TDA EXCITED STATES (TRIPLETS)
STATE  1:  E=   0.102962 au      2.802 eV    22597.6 cm**-1 <S**2> =   2.000000
STATE  2:  E=   0.096927 au      2.638 eV    21273.0 cm**-1 <S**2> =   2.000000
STATE  3:  E=   0.114811 au      3.124 eV    25198.2 cm**-1 <S**2> =   2.000000

其中STATE  1 (TRIPLETS)的能量是2.802eV, STATE  2 (TRIPLETS)则是2.638eV,这个是什么原因导致的呢,出现这种情况是不是意味着我这个计算任务就需要重新进行呢。
柚子 发表于 Post on 2023-4-19 09:21:05
wzkchem5 发表于 2023-4-18 17:15
建议用高精度方法算单点能,例如双杂化泛函、CC2、ADC(2)、DLPNO-STEOM-CCSD、NEVPT2等

谢谢老师的建议,我尝试一下。
wzkchem5 发表于 Post on 2023-4-18 17:15:29
柚子 发表于 2023-4-18 10:09
感谢老师的回答。
这两种方法我都做了,但是两个能量相差较大。研究对象是一个TADF分子,计算得到的S1态 ...

建议用高精度方法算单点能,例如双杂化泛函、CC2、ADC(2)、DLPNO-STEOM-CCSD、NEVPT2等
柚子 发表于 Post on 2023-4-18 17:09:39
zjxitcc 发表于 2023-4-18 16:31
有两种计算方式,以高斯为例:
(1)UDFT计算,坐标上面一行的自旋多重度写3,不要搭配TD关键词;
(2 ...

感谢老师的回答。
这两种方法我都做了,但是两个能量相差较大。研究对象是一个TADF分子,计算得到的S1态能量为40kcal/mol,我是以基态单重态的能量为基准,用UDFT得到的能量为33kcal/mol,用TDDFT得到的能量为40kcal/mol。
请问老师这种情况下怎么选择呢?
zjxitcc 发表于 Post on 2023-4-18 16:31:27
柚子 发表于 2023-4-18 16:10
老师您好,请问如果基态为闭壳层单重态,DFT,若要计算T1态的单点能,自旋多重度是“0 1”还是“0 3”呢 ...

有两种计算方式,以高斯为例:
(1)UDFT计算,坐标上面一行的自旋多重度写3,不要搭配TD关键词;
(2)TDDFT计算,坐标上面一行的自旋多重度写1,搭配TD(triplet)关键词。
柚子 发表于 Post on 2023-4-18 16:10:12
zjxitcc 发表于 2023-2-11 15:44
(1)是自旋,不是自选;
(2)说清楚要用什么理论方法算,以及基态是否为闭壳层单重态

老师您好,请问如果基态为闭壳层单重态,DFT,若要计算T1态的单点能,自旋多重度是“0 1”还是“0 3”呢?
zjxitcc 发表于 Post on 2023-2-11 15:44:12
yiwind 发表于 2023-2-11 14:27
我得到了 三重态的结构,现在想计算三重态的单点能,自选多重度是设置 “0 1”还是设置为“0 3”呀?

(1)是自旋,不是自选;
(2)说清楚要用什么理论方法算,以及基态是否为闭壳层单重态

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