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[CP2K] cp2k如何计算激发态的结构优化及激发态结合能?

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本帖最后由 1831596484 于 2025-12-10 12:31 编辑

最近读了sob老师这篇文章8字形双环分子对18碳环的独特吸附行为的量子化学、波函数分析与分子动力学研究,文中提到对2C18@OPP复合物用TDDFT做了几何优化、计算了结合能,请问对激发态的结构优化和结合能具体是怎么通过计算实现的呢?如果要算1500个原子的周期性体系的激发态的结构优化和结合能的计算,在cp2k中是哪个版块的命令呢?
以及如果要分析激发态IGMH的话,cp2k的molden文件可以直接分析吗?

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发表于 Post on 2025-12-10 23:22:34 | 只看该作者 Only view this author
Gaussian做TDDFT优化激发态的基本常识和关键词下文说了,北京科音初级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KEQC)和北京科音中级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KBQC)讲电子激发计算部分给了完整例子
Gaussian中用TDDFT计算激发态和吸收、荧光、磷光光谱的方法
http://sobereva.com/314http://bbs.keinsci.com/thread-2413-1-1.html

结合能照常用能量求差算

一般条件下,CP2K对这么大体系如果用TDDFT优化,基本算不动,顶多用MOM方式算,但有很大局限性(如可能变分坍塌、算的激发态必须只有一对轨道跃迁主导)

CP2K做TDDFT任务直接产生的molden文件记录的是参考态(通常是基态)的波函数,此时用Multiwfn对激发态做IGMH分析需要用Multiwfn先产生激发态自然轨道。如果是MOM的话,molden文件可以直接用
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-12-11 19:18:25 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-12-10 23:22
Gaussian做TDDFT优化激发态的基本常识和关键词下文说了,北京科音初级量子化学培训班(http://www.keinsci. ...

谢谢sob老师,
您提到的结合能照常用能量求差算,是指的分别对A、B部分用相同的条件(相同的基组、相同的激发态数目及空轨道数目等)做激发态结构优化得到的能量EA、EB,结合能=EAB-EA-EB吗?
我的体系时类似于COF结构,孔隙中吸附了分子,想研究激发态情况下和基态情况下的电子转移、IGMH和结合能变化,如果体系用簇模型,那么骨架都会被切开,被吸附分子周围都不是完整的分子,但是仍然能包住被吸附分子周围的空间,这种情况我是不是可以加氢之后固定最外围的原子,再做tddft计算会节省很多算力。

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发表于 Post on 2025-12-12 02:27:20 | 只看该作者 Only view this author
1831596484 发表于 2025-12-11 19:18
谢谢sob老师,
您提到的结合能照常用能量求差算,是指的分别对A、B部分用相同的条件(相同的基组、相同 ...

文中说了,电子激发是定域在OPP部分,所以只有算OPP的能量、复合物的能量的时候才用的TDDFT,而18碳环当基态计算。泛函、基组肯定是相同的

可以
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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