J_from_g03计算电荷转移积分

janeli1995 · 发表于 Post on 2016-11-14 07:01:38

我用这个code：http://code.google.com/p/j-from-g03/计算热扰动下分子的转移积分。先做MD然后对每个snapshot用这个程序进行计算，其中gaussian计算用的是zindo。但是发现用HOMO和HOMO-1差的一半来估计，均值和标准差都比较接近文献，但是算出来的Non_degenerate_HOMO_coupling均值和误差都和文献相差很多，如果把每个转移积分取绝对值就差不多对了。可是转移积分应该是算出来正的就是正的，负的就是负的吧？请问一下出现这种情况的原因是什么呢？
谢谢！

yaochuang · 发表于 Post on 2020-7-16 12:02:58

sobereva 发表于 2016-11-15 07:16
你计算某个分子的时候，用不同程序，或者同一个程序多次进行计算，得到的轨道相位往往是不同的，但这并 ...

sob老师，我在看J_from_g09这个程序时，发现其末尾存在这样的内容“5-fold HOMO
average”和“5-fold LUMO average”，我的理解是用了前5个轨道的平均；也有只用了单个HOMO或LUMO轨道的。我想请问一下这个什么时候用前5个轨道平均，什么时候用单个轨道呢？还有就是这个平均出来是有什么物理意义吗？谢谢

让你变成回忆 · 发表于 Post on 2018-5-9 11:14:25

本帖最后由让你变成回忆于 2018-5-9 11:18 编辑

珊珊来迟发表于 2017-8-22 22:47
前辈你好，最近想计算转移积分，关于直接耦合法甚是费解，希望前辈能指导一二，我有几个问题，前辈有时间 ...

1.Fock矩阵的计算：
这里的Fock矩阵指的是dimer的Fock矩阵，根据公式：F * C = S * C * E，因此，有：F = S * C * E * C^-1，因此需要知道的信息有：重叠矩阵，轨道系数构成的矩阵。至于如何具体计算，就是得从log文件或者fchk文件里提出这些信息以及调用一些现成的库去计算矩阵的逆、乘积等等；这部分内容请看sob老师有一篇博文，题目叫《从Gaussian和GAMESS-US中提取电子积分》。然后这里的轨道系数C，指的应该是monomer的C。
2. 从fchk文件中可以提取出精度较高的分子轨道系数，具体关键词是：Alpha MO coefficients。fch文件的格式以及如何去读数据，请看sob老师的另一篇博文，题目为：wfn和fch文件的转换（具体题目可能有些差异）。
3.本征值对于正则分子轨道而言，就是轨道能量，可以从fch文件中找到Alpha MO energy关键词读取。
4.这是一个积分的表达式，不过采用具体的基组以后，就可以转换为矩阵乘积的形式。
如果我没理解错，你计算的应该是这篇文献里计算转移积分的方法：10.1021/ja061827h ，所谓格点能修正方法。
PS：想要知道fch文件包含的信息，一个不错的方式是去读Multiwfn的源代码的FileIO.f90中readfch这个子程序，就是讲如何读fch文件的。

Puying · 发表于 Post on 2018-5-9 00:05:58

珊珊来迟发表于 2018-1-14 22:20
楼主您好，关于用这个小程序计算转移积分，我想请教您两个问题:1) example文件中的xxx_1.com xxx_2.com ...

.com文件是gaussian的输入文件。
octave是一个程序，类似于matlab。get_J.m是一段octave的源代码，放在matlab里面也能跑。第五步就是用octave运行get_J.m,同时需要上一步产生的文件。。

珊珊来迟 · 发表于 Post on 2018-1-14 22:20:03

楼主您好，关于用这个小程序计算转移积分，我想请教您两个问题:1) example文件中的xxx_1.com xxx_2.com xxx_pair.com三个文件是怎么产生的呢？

2) 请问教程中的第5步是什么意思呀？

非常期待您的回复，谢谢！~

janeli1995 · 发表于 Post on 2017-8-31 01:01:22

珊珊来迟发表于 2017-8-30 10:47
非常感谢前辈的耐心解答！在前辈帮助下我已经有点头绪了。在用J_from_g03程序计算时，第3步
出现了问题 ...

这个可能是输出文件和程序读取的方式不吻合，需要修改程序

珊珊来迟 · 发表于 Post on 2017-8-30 10:47:22

janeli1995 发表于 2017-8-29 03:37
1. 高斯关键词示例：# b3lyp nosymm punch=mo iop(3/33=1) 具体泛函基组根据需要选择
2. 上述关键词会输 ...

非常感谢前辈的耐心解答！在前辈帮助下我已经有点头绪了。在用J_from_g03程序计算时，第3步

出现了问题，说没有读取到分子轨道的基组数目，前辈可以帮我看一下吗？下面是问题的贴图

（2）另外关于第5步我没太读懂，需要在get_J.m 添加MOs数目和单分子HOMO的注释说明，具体是需要怎么操作呀？

再次感谢您的帮助！

janeli1995 · 发表于 Post on 2017-8-29 03:37:13

珊珊来迟发表于 2017-8-22 22:47
前辈你好，最近想计算转移积分，关于直接耦合法甚是费解，希望前辈能指导一二，我有几个问题，前辈有时间 ...

1. 高斯关键词示例：# b3lyp nosymm punch=mo iop(3/33=1) 具体泛函基组根据需要选择
2. 上述关键词会输出轨道系数查一下orbital coefficient
3. 本征值就是每个轨道对应的能量值输出文件里面的好像是eignevalue
4. 用J_from_g03代码计算即可

珊珊来迟 · 发表于 Post on 2017-8-22 22:47:56

janeli1995 发表于 2016-12-12 02:16
谢谢老师！我找到一篇文章，Kirkpatrick, J. (2008). An approximate method for calculating transfer i ...

前辈你好，最近想计算转移积分，关于直接耦合法甚是费解，希望前辈能指导一二，我有几个问题，前辈有时间的话可否帮我解答？
1.计算fock矩阵需要计算dimer的重叠积分，轨道系数，及本征值，可这三个参数具体用高斯怎么计算呢？http://muchong.com/html/201707/5016849.html这个帖子中有看到sob老师介绍的计算重叠积分的方法不知是否可用？
2.计算轨道系数需要什么关键词呢？输出文件在哪里找这个信息？
3.本征值我也不太清楚它的含义。。要怎么用高斯计算。。
4.最后这些参数都算出来了，这个公式<HOMO | F | HOMO >具体怎么用？我看的一头雾水。。
对于这方面的知识我实在是太欠缺了，所以问题都比较......或者前辈有什么可以参考的资料推荐我去自学一下。谢谢您！

wswrpd · 发表于 Post on 2016-12-13 11:28:56

stecue 发表于 2016-12-13 05:43
就是Fock算符和Fock矩阵吧，为啥要省三个字母，不常见呢。

20,30年前的用法。。。直接照抄文章里的句子

确实就是Fock算符（矩阵）

stecue · 发表于 Post on 2016-12-13 05:43:54

wswrpd 发表于 2016-11-22 08:03
我看了你说的文章，感觉基本是应该理解了。
推荐你看这一篇文章
Modeling the Bacterial Photosynthetic ...

就是Fock算符和Fock矩阵吧，为啥要省三个字母，不常见呢。

janeli1995 · 发表于 Post on 2016-12-12 02:16:33

sobereva 发表于 2016-11-20 16:38
就是dimer的基函数

谢谢老师！我找到一篇文章，Kirkpatrick, J. (2008). An approximate method for calculating transfer integrals based on the ZINDO Hamiltonian. International Journal of Quantum Chemistry, 108(1), 51–56. http://doi.org/10.1002/qua.21378 是把dimer投影到一个monomer构成的矩阵之后计算的，我已经按照这个方法算出结果了，谢谢您~

janeli1995 · 发表于 Post on 2016-12-12 02:15:16

wswrpd 发表于 2016-11-22 10:23
补充一下，所以你要算的是，固定两个分子之间的相对位置。
分别计算每一个分子单独存在时的波函数。我把 ...

谢谢您！我懂了~

wswrpd · 发表于 Post on 2016-11-22 10:23:52

janeli1995 发表于 2016-11-20 09:12
不好意思老师，我还是不太明白……‘dimer的基’是指什么呀？它为什么和单体维度一致呢？因为我记得投影 ...

补充一下，所以你要算的是，固定两个分子之间的相对位置。
分别计算每一个分子单独存在时的波函数。我把他们称为phi_1和phi_2

然后你要做的就是计算这一个积分<phi_1|F|phi_2>这里的F就是我上面回帖里面的那个公式（不是参考文章里面的那个矩阵）

最后计算得到的结果当然有正有负，因为这个结果是有“相位”的，如果你要加入外加磁场说不定这个coupling 还会是复数呢。

wswrpd · 发表于 Post on 2016-11-22 08:03:50

本帖最后由 wswrpd 于 2016-11-22 10:25 编辑

我看了你说的文章，感觉基本是应该理解了。
推荐你看这一篇文章
Modeling the Bacterial Photosynthetic Reaction Center 3: Interpretation of Effects of Site-Directed Mutagenesis on the Special-Pair Midpoint Potential†
Biochemistry 2000, 39, 16185-16189
里面的（2）式是抽象F operator（或者叫做F matrix）的表示。
注意你提供的文章的（2）式子，phi_i^0和phi_j^0作用在我说的（2）式F里，正好得到的是coupling J，这就是两个分子之间的coupling

而实际进行计算时候用的是真正的F operator
当然用这个计算<phi_i^0|F|phi_i^0> 就是我提供文章里给出的E_L或者E_M了
如果有问题欢迎继续讨论

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[综合交流] J_from_g03计算电荷转移积分

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