单重态和三重态下的偶极距变化计算求助

李文桃 · 发表于 Post on 2020-9-28 21:45:50

想请问一下各位老师；
以下内容是我进行量化计算得到的偶极距的计算结果：
1. S0结构优化后进行单电能计算输出得到一个基态偶极距坐标和Tot偶极距大小；2. T1结构优化后进行单电能计算输出得到一个激发态偶极距坐标和Tol偶极距大小；

complex	State	X	Y	Z	μ(Debye)	Δμ(Debye) 偶极距的变化
1	S0	0.2455	-2.3415	2.8992	3.7347	Δμ= 4.0889 – 3.7347 = 0.3542 Δμ = (1.96412 + 0.55712 +5.84082)1/2 = 6.187
	T1	2.2096	-1.7844	-2.9416	4.0889
	T1 - S0	1.9641	0.5571	-5.8408

应该如何计算偶极距变化Δμ = μT- μS ? 直接数值相减是不是不合理？因为想到μ是一个有方向有大小的矢量？
我按照矢量相减进行了计算

以上两种关于计算偶极距的变化，Δμ = 0.3542 Debye 和Δμ = 6.187 Debye；哪个是合理的？

zjxitcc · 发表于 Post on 2020-9-28 22:02:27

本帖最后由 zjxitcc 于 2020-9-28 22:03 编辑

既然你已经说了偶极矩是矢量，那么偶极矩的变化也是个矢量，所以你试图用一个标量Δμ来说明偶极矩的变化，是不够合理的。而且你两个电子态的几何结构都做了结构优化，这样两个结构没有达到最大重叠，坐标轴也不一样，偶极矩不能直接相加减。而应该先做RMSD（《在VMD中计算RMSD衡量两个结构间的几何偏差》http://sobereva.com/290）达到最大重叠，然后取新的两个结构再算单点（此时偶极矩大小不变，但是方向变了）。然后方可相加减。

不过，与其给出改变量的三个分量，更直观（能让人脑海里有想象图像的）的表述：贴出最大重叠结构上，显示两个偶极矩的图，描述两个偶极矩的夹角、两个偶极矩的大小。

另外，是单点能，不是单电能。

李文桃 · 发表于 Post on 2020-9-29 10:19:30

zjxitcc 发表于 2020-9-28 22:02
既然你已经说了偶极矩是矢量，那么偶极矩的变化也是个矢量，所以你试图用一个标量Δμ来说明偶极矩的变化， ...

老师，本这个帖子的后续就是问是否两个坐标不一致问题，老师已经帮我回答了。谢谢。
不过还有几个小问题想请教老师：
1. 我上面提到的计算s0和T1的偶极距过程合理吗？在优化结够的基础上利用def-tvpz计算单电能得到的偶极距再来计算其偶极距变化？这个计算合理吗？
2. 看了你给的意见，我不太懂您说的“取两个新结构进行单电能计算”？怎么才能得到两个新结构呢？
3. 我要计算两个态的偶极距变化，有没有简单一点的办法？感觉这样下来异常繁琐。

zjxitcc · 发表于 Post on 2020-9-29 10:26:08

李文桃发表于 2020-9-29 10:19
老师，本这个帖子的后续就是问是否两个坐标不一致问题，老师已经帮我回答了。谢谢。
不过还有几个小问题 ...

1.合理（题外话：T1用UDFT算就行了，如果用TDDFT反而计算量大。不知道你用哪种算的）
2.RMSD过程中需最大重叠，然后保存坐标。
3.一点也不繁琐，整套操作（不包括看博文时间，不包括算单点能时间）不超过5 min。如果你觉得繁琐，说明从来没算过RMSD，或者没（认真）读我建议你读的博文。

再说了，保存出新的坐标，（高斯关键词要加nosymm，以免再被旋转）可以读取原来（即旋转前）算好的波函数，SCF就算1圈，这一般也就是10分钟的事。

李文桃 · 发表于 Post on 2020-9-29 10:46:36

zjxitcc 发表于 2020-9-29 10:26
1.合理（题外话：T1用UDFT算就行了，如果用TDDFT反而计算量大。不知道你用哪种算的）
2.RMSD过程中需最 ...

好的，老师，主要目前还是计算小白，刚开始开始学习计算，还得多跟您请教。谢谢老师。

李文桃 · 发表于 Post on 2020-9-29 11:41:01

zjxitcc 发表于 2020-9-29 10:26
1.合理（题外话：T1用UDFT算就行了，如果用TDDFT反而计算量大。不知道你用哪种算的）
2.RMSD过程中需最 ...

老师，你说的新结构计算的单电后的偶极距方可加减，按矢量和进行加减吗？就是我上面表格里的Δμ（第二个）进行计算是吗？

李文桃 · 发表于 Post on 2020-9-29 11:42:57

李文桃发表于 2020-9-29 10:46
好的，老师，主要目前还是计算小白，刚开始开始学习计算，还得多跟您请教。谢谢老师。

我的T1用的是UDFT计算的

sobereva · 发表于 Post on 2020-9-29 11:47:49

李文桃发表于 2020-9-29 10:19
老师，本这个帖子的后续就是问是否两个坐标不一致问题，老师已经帮我回答了。谢谢。
不过还有几个小问题 ...

算偶极矩必须带弥散函数，否则严重不准。看比如J. Phys. Chem. A, 124, 7538 (2020)的测试。追求精确应当用def2-TZVPD，这点在此文明确说了
谈谈量子化学中基组的选择
http://sobereva.com/336（http://bbs.keinsci.com/thread-3545-1-1.html）

你只对偶极矩的大小变化感兴趣，显然直接拿两个态的偶极矩的大小（偶极矩矢量的模）求差就完了，根本不牵扯到偶极矩矢量的事。如果想不明白，再复习中学学过的矢量相关的知识

zjxitcc · 发表于 Post on 2020-9-29 12:58:18

李文桃发表于 2020-9-29 11:41
老师，你说的新结构计算的单电后的偶极距方可加减，按矢量和进行加减吗？就是我上面表格里的Δμ（第二个 ...

我是不建议你用矢量描述偶极矩的改变，因为这不直观。倒不如直接说偶极矩大小变化了多少，前后夹角是多少。

李文桃 · 发表于 Post on 2020-9-29 13:42:16

李文桃发表于 2020-9-29 12:24

老师，按照您的意思，以我表格的数据为例的话，偶极距打下变化应该是0.3542，而并非6.187？

zjxitcc · 发表于 Post on 2020-9-29 14:14:19

李文桃发表于 2020-9-29 13:42
老师，按照您的意思，以我表格的数据为例的话，偶极距打下变化应该是0.3542，而并非6.187？

偶极矩大小（这是个标量）的变化是0.3542.

偶极矩变化（这是个矢量）的大小是6.187 （其实不是这个数，因为要先做最大重叠）

wzkchem5 · 发表于 Post on 2020-9-29 18:24:09

李文桃发表于 2020-9-29 13:42
老师，按照您的意思，以我表格的数据为例的话，偶极距打下变化应该是0.3542，而并非6.187？

是偶极矩，不是偶极距。。。

wzkchem5 · 发表于 Post on 2020-9-29 18:26:41

李文桃发表于 2020-9-29 13:42
老师，按照您的意思，以我表格的数据为例的话，偶极距打下变化应该是0.3542，而并非6.187？

我觉得取决于你具体要用偶极矩的变化这个数值来干什么，比如是比较两者的极性，还是研究跃迁？

冰释之川 · 发表于 Post on 2020-9-29 20:34:23

一般情况就按照标量做差就行了，矢量差取模还比较麻烦

李文桃 · 发表于 Post on 2020-9-30 16:27:09

wzkchem5 发表于 2020-9-29 18:26
我觉得取决于你具体要用偶极矩的变化这个数值来干什么，比如是比较两者的极性，还是研究跃迁？

研究跃迁

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