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TD计算势能曲线

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发布时间: 2017-2-21 12:57

正文摘要:

我用高斯计算了一个分子基态的某条势能曲线 (M062X/6-31+G(d)),如果取该势能曲线上的结构,加上TD关键字,得到第一激发态的势能曲线(准确说是垂直激发能与基态能量之和),通过这种方法粗浅地估计该分子在该反应坐 ...

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dachengzi 发表于 Post on 2020-7-27 19:42:40
sobereva 发表于 2020-7-27 07:19
任何体系激发态势能面极小点都与基态的不同,自然结构会变化,具体变成什么样优化激发态便知

好的,谢谢您
sobereva 发表于 Post on 2020-7-27 07:19:27
dachengzi 发表于 2020-7-22 19:51
您好,我想请问一下,怎么才能计算激发态分子结构有没有变化呢?谢谢

任何体系激发态势能面极小点都与基态的不同,自然结构会变化,具体变成什么样优化激发态便知
dachengzi 发表于 Post on 2020-7-22 19:51:05
zhangpengju 发表于 2018-1-5 15:01
激发态的曲线如果由基态加激发能得到,默认的是垂直激发过程,既然是垂直跃迁过程,那么就假定了分子构型的 ...

您好,我想请问一下,怎么才能计算激发态分子结构有没有变化呢?谢谢
zhangpengju 发表于 Post on 2018-1-5 15:01:04
激发态的曲线如果由基态加激发能得到,默认的是垂直激发过程,既然是垂直跃迁过程,那么就假定了分子构型的变化很小或者不变,因此不存在结构优化的问题了。

这个假定主要是看具体的体系,以及计算的是那个激发态,有的激发态,分子的构型确实变化不大,笔者认为可以做类似的估算。
我不认为这样的做法有什么值得推广的地方,我比较认同的是先考察一下激发态的结构是否变化,否则盲目引入垂直激发过程,很可能出问题。
ter20 发表于 Post on 2017-2-22 12:55:51
冰释之川 发表于 2017-2-22 12:40
可以,其实你大基组下也是先算基态E0,然后做垂直激发TD,给出deltaE,则E1=E0+deltaE,如果考虑ZPE,则 ...

太感谢了!
冰释之川 发表于 Post on 2017-2-22 12:40:36
本帖最后由 冰释之川 于 2017-2-22 12:42 编辑
ter20 发表于 2017-2-22 11:42
谢谢回复,我还有个小问题,就是大基组TD计算得到的激发态能量,是否能用小基组基态频率计算得到的零点能 ...

可以,其实你大基组下也是先算基态E0,然后做垂直激发TD,给出deltaE,则E1=E0+deltaE,如果考虑ZPE,则用该结构优化时的计算水平算个freq(也就是优化和算频率要处于同一个计算水平 ),获取ZPE,最后再加上去E1'=E0+deltaE+ZPE。总之你的做法合理,可以叠加
ter20 发表于 Post on 2017-2-22 11:42:19
冰释之川 发表于 2017-2-21 18:59
是的,势能面上每个点都是限制性优化

谢谢回复,我还有个小问题,就是大基组TD计算得到的激发态能量,是否能用小基组基态频率计算得到的零点能做校正
比如我用M06-2X/6-31G(d)做的势能曲线上各个结构基态的Opt+Freq,得到了各个结构的零点能E(ZPE),然后用M06-2X/6-311+G(d,p)做基态单点能(E0)和TD单点(E1)计算,得到的单点能都可以加上E(ZPE)做零点能校正吗?还是只有E0 + E(ZPE)有意义,激发态E1 + E(ZPE)不可以?
冰释之川 发表于 Post on 2017-2-22 07:30:06
本帖最后由 冰释之川 于 2017-2-22 11:06 编辑
wxy 发表于 2017-2-21 23:59
如果确定激发态几何与基态的相同或相差不大,个人感觉由垂直激发能绘制的PES有参考价值。但你怎么知道激发 ...

可以做两者的RMSD衡量,参考《在VMD中计算RMSD衡量两个结构间的几何偏差http://sobereva.com/290
wxy 发表于 Post on 2017-2-21 23:59:49
如果确定激发态几何与基态的相同或相差不大,个人感觉由垂直激发能绘制的PES有参考价值。但你怎么知道激发态几何与基态的是相同或相近呢?
冰释之川 发表于 Post on 2017-2-21 19:00:06
本帖最后由 冰释之川 于 2017-2-21 19:04 编辑
ter20 发表于 2017-2-21 17:59
感谢回复,我这方面是新手,还需要多多学习,特别是一些基础的概念。这里我有个问题,就是你提到的第一种 ...

我不明白你后半句的意思是什么?优不优化激发态就要看优化前后激发态的几何结构是否变化巨大,如果没啥变化,直接根据基态结构垂直投影个S1点感觉问题不大
冰释之川 发表于 Post on 2017-2-21 18:59:52
ter20 发表于 2017-2-21 17:59
感谢回复,我这方面是新手,还需要多多学习,特别是一些基础的概念。这里我有个问题,就是你提到的第一种 ...

是的,势能面上每个点都是限制性优化
ter20 发表于 Post on 2017-2-21 17:59:15
本帖最后由 ter20 于 2017-2-21 18:02 编辑
冰释之川 发表于 2017-2-21 14:58
这个问题问得好,之前我也有这个想法和疑惑。一般包含基态和激发态的势能面(例如S0+S1势能面),有两大类 ...

感谢回复,我这方面是新手,还需要多多学习,特别是一些基础的概念。这里我有个问题,就是你提到的第一种Relax方法,在每个点做OPT+TD,我猜测是指固定这一点的反应坐标(比如某个键长)做部分优化吧?不然没法和S0的势能面对应(即没法做我附件图示那样横轴反应坐标一一对应的S0/S1势能曲线),不知道我的理解对不对。等Sob大神的意见
冰释之川 发表于 Post on 2017-2-21 14:58:55
本帖最后由 冰释之川 于 2017-2-21 15:08 编辑

这个问题问得好,之前我也有这个想法和疑惑。一般包含基态和激发态的势能面(例如S0+S1势能面),有两大类绘制方法。第一类就是S0、S1势能面分别独立绘制,其中S1势能面上的各个点都要OPT+TD【但感觉这样绘制对于点数多的,体系大的特别耗时】;另外一类就是楼主说的,绘制S1势能面采用的是S0各个点的结构然后分别作垂直激发,把激发能加上去【这样做耗时会短,但不准确】,这种方法下做的S1势能面感觉不是relaxed,因为你只是根据S0结构做了垂直投影S1。说穿了,这两种方法绘制S1势能面的最大区别就在于S1的结构是否优化

那么这两大类的做法哪个会更加准确呢?我觉得是第一种做法会更加精确,因为你此时绘制的S1势能面都是S1一系列结构下的绘制的(这时候的S1势能面算是relaxed-S1)。当然,像第二种做法的势能曲线我在文献中也见过,比如某人把Relaxed-S1势能面的各个点提取下来,再做个S0势能面(此时S0势能面上的各个点结构还是S1的结构,相当于结构不变,能量是从S1直接投影到相同结构下的S0)


那么问题来了,到底选择哪种方法绘制呢?我觉得是看你的需求和体系大小,因为像这种垂直投影绘制总感觉会有误差(误差可能很小,也可能很大),当然,如果你的体系激发态的结构和基态的接近,我觉得完全没问题,可以用垂直投影法做S1势能面。

以上是个人的一点见解,欢迎交流沟通。具体问题等Sob老师来给出正解


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