求助理解片段间电荷转移热图结果

Aristotler

各位老师，我用Multiwfn软件中IFCT模块绘制电荷转移矩阵考察电子激发态中片段之间的电子转移情况，结果如下图所示。
请教大家三个问题：
（1）参考卢老师在http://sobereva.com/436中的讲解，横坐标对应空穴，纵坐标对应电子，那么标尺的数值代表什么？其大小是否有物理意义（因为可以随便设置，感觉没有物理意义）？说明什么？
（2）对角元部分，其数值越大，代表该片段的电子和空穴同时分布的概率越大？电子跃迁大概率出现在该片段上？
（3）非对角元部分，如图所示，右下角部分比左上角部分的数值整体更大，能说明什么问题？即，每个方格代表什么意思？例如左上，是片段1的空穴和片段2的电子？反映的什么含义，对应标尺的数值说明什么？


（本帖如果形式有违反公社规则、条例，请不吝改正、指教）

wal

每个方格代表空穴片段向粒子片段发生电荷转移对跃迁的贡献比例。
标尺代表贡献百分比 什么叫值可以随意设就没物理意义 你正常绘图xy刻度轴的值也可以随便调啊。

Aristotler

wal 发表于 2025-10-15 11:56
每个方格代表空穴片段向粒子片段发生电荷转移对跃迁的贡献比例。
标尺代表贡献百分比 什么叫值可以随意设 ...

感谢，但怎么是空穴向电子转移呢

Aristotler

Aristotler 发表于 2025-10-15 12:03
感谢，但怎么是空穴向电子转移呢

另外，那怎么能像卢老师在436博文里说的从非对角元看出片段之间的电子转移情况呢？请不吝赐教

SharkYYX2025

436博文1.3写了“类似于对TDM的分析，我们对此矩阵可以近似这么理解：如果对角元(I,I)大，就说明电子和空穴同时在I位点上具有较大分布；如果非对角元(I,J)大，就说明空穴在I位点上大，同时电子在J位点上大，因此可以认为此电子激发伴随着I向J的电子转移。如果矩阵的左上部分和右下部分是基本对称的，即(I,J)≈(J,I)，就暗示电子激发时I→J和J→I的转移量基本相同，基本没有出现电荷的净转移。”
你这个Z最大的右上角方块是电子从片段2转移到2，相当于局域激发。右下角，2转移到1的Z轴大小次之，说明片段2向1转移电子，此时空穴在2分布多，电子在1分布多。左上角，1给2转移电子，但是不那么大。可以结合这些文章理解电子空穴分析的本质， http://bbs.keinsci.com/thread-55472-1-1.html   使用Multiwfn做空穴-电子分析全面考察电子激发特征 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元  http://sobereva.com/434
这个博文讲了电荷转移量计算（Transferred electrons between fragments），可能是你需要的。 直接拿数值说事，得出片段之间的转移电子量。在Multiwfn中通过IFCT方法计算电子激发过程中任意片段间的电子转移量  http://sobereva.com/433
另外，建议可以考虑把Z轴调小点，当前颜色模式不是很明确，弄成0到0.15，要不蓝色不容易辨别大小。或者把数字标上去也可以。拿origin画图比较容易调
并且，如果是Multiwfn生成的图，Z应该自动调整好了，为什么你这个看起来很小，是自己调了下吗？可以检查一下片段是否正确定义，有没有漏掉某些原子

我举个我的例子。分子有3个片段。注意我的横纵轴和你方向不同。粉色表示空穴，蓝色电子。S1的0.31和0.28最大，表示D向Pi A转移电子，在空穴电子分布图里是对上的。S2最大的是0.86，说明电子从D转到D，局域激发。蓝色粉色都在芳环片段。
另外，可以看看卢老师18碳环系列，参考一下怎么分析 http://sobereva.com/carbon_ring.html



但是，博文436 1.4写了
“要注意，上面讨论TDM时提到的“电子”和“空穴”只是一种抽象的概念，这和Multiwfn中的空穴-电子分析方法中所定义的空穴和电子虽然在物理意义上类似，但绝对不是一码事，因为Multiwfn的空穴-电子分析里的空穴和电子是通过数学形式严格定义的。也因此，TDM图所展现的特征，和Multiwfn产生的空穴、电子的分布特征，虽然大多数情况下能对应起来，但并非总是能很好对应。”
我这个看着大致可以对应，你的体系建议具体判断

Aristotler

SharkYYX2025 发表于 2025-10-15 12:42
436博文1.3写了“类似于对TDM的分析，我们对此矩阵可以近似这么理解：如果对角元(I,I)大，就说明电子和空穴 ...

感谢！！！