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[新手求助] 为什么高HF泛函用于CT激发态计算仍出现高度扭曲的ghost态?

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各位老师大家好!我目前正在做一个Ni配合物的激发态研究,激发态应该具有比较明显的CT特征,因此选择了wB97xD和CAM-B3LYP两种高HF成分的泛函,对S1态进行优化(初始结构在基态已由PBE0优化收敛)。然而在优化进行到二十步上下时,wB97xD泛函的能量优化出现震荡,并出现5000nm以远的Ghost S1态;CAM-B3LYP泛函则还会伴随着结构完全不合理的高度扭曲。我看社长在论坛中说过,用到wB97xD的时候基本可以不再考虑ghost态,那极低能的激发态出现的原因可能是什么呢?(目前两个TDDFT的计算仍未收敛,还在持续震荡)。
我的计算输入为:#p td(nstates=6)  opt cam-b3lyp/genecp scrf=(solvent=dichloromethane) iop(9/40=3)
对C/H/N/Cl使用了6-31G**,对Ni使用了Lanl2TZ。一个Ni金属,共60个原子的体系,因为是G09C所以没有使用色散校正。



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发表于 Post on 2022-12-7 23:29:05 | 只看该作者 Only view this author
这应该是基态波函数不稳定的原因。HF exchange比例高会导致基态波函数不稳定的概率增加,基态波函数不稳定会导致激发能降低到0甚至变成虚数
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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发表于 Post on 2022-12-8 04:37:16 | 只看该作者 Only view this author
并出现5000nm以远的Ghost S1态

切忌一遇到激发能很低上来就说成是ghost态。不是CT态就不算一般意义的ghost态。

遇到这种问题显然应当首先想到去分析电子激发模式,弄清楚这激发对应什么情况。另外就是做波函数稳定性测试确保波函数稳定、确保自旋多重度设置得当。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-12-8 09:59:40 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-12-8 04:37
切忌一遇到激发能很低上来就说成是ghost态。不是CT态就不算一般意义的ghost态。

遇到这种问题显然应当 ...

好的,谢谢老师。因为还远没有计算收敛,因此我暂时还无法由Multiwfn进行激发模式的分析。我先对基态已优化结构进行stable=opt的计算是适当的吗?另外此时关于激发态的计算是不是已经没有意义了。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-12-8 10:03:17 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-12-7 23:29
这应该是基态波函数不稳定的原因。HF exchange比例高会导致基态波函数不稳定的概率增加,基态波函数不稳定 ...

好的,谢谢老师。但是我的基态优化是在PBE0的条件下进行的,您的“HF exchange比例高会导致基态波函数不稳定的概率增加”是指TD任务切换泛函后基态波函数不稳定了吗?那我对基态波函数的稳定性检测,是和基态计算泛函保持一致,还是用激发态计算的泛函呢?

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发表于 Post on 2022-12-8 10:34:01 | 只看该作者 Only view this author
KSeGaSn 发表于 2022-12-8 09:59
好的,谢谢老师。因为还远没有计算收敛,因此我暂时还无法由Multiwfn进行激发模式的分析。我先对基态已优 ...

用stable=opt先确保波函数稳定,然后再说别的。不稳定全都白搭。如果提示不稳定,读取此任务搞出来的稳定波函数重新做TDDFT。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-12-8 11:06:27 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-12-8 10:34
用stable=opt先确保波函数稳定,然后再说别的。不稳定全都白搭。如果提示不稳定,读取此任务搞出来的稳定 ...

好的,谢谢sob大师!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-12-8 19:54:11 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-12-8 10:34
用stable=opt先确保波函数稳定,然后再说别的。不稳定全都白搭。如果提示不稳定,读取此任务搞出来的稳定 ...

sob老师您好,我利用基态计算水平对基态优化结构 加stable=opt关键词进行了测试,提示已经是稳定波函数了。
完整的关键词是#p stable=opt genecp scrf=(solvent=dichloromethane) pbe1pbe,C/H/N/Cl用6-31G**,Ni用Lanl2TZ。
那接下来我需要对优化后结构进行stable的检验吗?如果需要的话我应该在基态的PBE0水平下进行还是在激发态计算的CAM-B3LYP或wB97xD的进行呢?

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发表于 Post on 2022-12-9 05:26:43 | 只看该作者 Only view this author
KSeGaSn 发表于 2022-12-8 19:54
sob老师您好,我利用基态计算水平对基态优化结构 加stable=opt关键词进行了测试,提示已经是稳定波函数了 ...

为稳妥起见,最好再对优化后的结构检验此时的参考态波函数的稳定性,即guess=read读取之前优化任务的chk文件结合stable关键词。之前优化在什么级别做的检验时就还用什么级别。
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