|
|
本帖最后由 zhaixiaoyi001 于 2022-12-28 11:16 编辑
1. 前言
通过使用ORCA可以方便快捷的进行激发态性质计算，ORCA的RI加速功能可以有效的缩短计算时间。目前ORCA5.0.3已经支持了部分泛函TDDFT的解析梯度计算，这使得使用ORCA高效优化激发态结构成为可能。然而，通过ESD模块进行激发态动力学计算大多需要用到激发态Hessian，目前ORCA 5.0.3仍然不支持激发态解析Hessian，本文尝试使用能够计算激发态解析Hessian的Gaussian16生成相应计算水平下的Hessian，让ORCA5.0.3读取该Hessian完成ESD模块计算。
2. 测试步骤
首先使用ORCA5.0.3优化苯分子S0和S1态结构并进行频率计算，得到优化后的结构输出文件ben-s0-opt.out 和 ben-s1-opt.out，优化后基态和激发态Hessian文件 ben-s0-opt.hess和 ben-s1-opt.hess。将 ben-s1-opt.out 优化好的S1态结构存为gjf文件 ben-s1-freq.gjf，使用Gaussian16进行S1态频率计算 通过自己编写的python脚本实现Gaussian16 Fchk文件中Hessian 向 ORCA5.0.3 .hess文件的转换 得到 ben-s1-freq.hess。使用ORCA直接得到的 ben-s1-opt.hess 和 G16转换得到的 ben-s1-freq.hess 同时进行了ESD荧光发射速率的计算，二者做对比，观察结果是否可靠。
注意：在结构优化过程中使用了RI加速，关键词见附件。在ESD计算过程完全参考ORCA5.0.3手册。G16直接使用freq TD=(nstates=5,root=1)关键词计算ORCA5.0.3优化的S1结构的Hessian，使用了nosymm关键词。为了保证计算级别的一致性，ORCA5.0.3计算使用 B3LYP/G 泛函，G16计算使用B3LYP泛函，都使用了def2-SVP基组，未加色散矫正。
3. 测试结果
如图所示，使用G16解析Hessian转化得到的S1态.hess进行ESD计算，与使用ORCA5.0.3生成的S1 .hess文件计算得到的结果几乎一致，证明该方法较为可靠，通过G16的激发态解析Hessian可能可以有效减少ORCA ESD模块的计算成本。
4. 脚本使用方法
Python 环境 Python 3.7.6
需要安装 numpy库
将fchk文件和G16频率计算的gjf文件放入脚本目录，运行脚本，输入fchk文件名和gjf文件名，得到初步完成格式转化的.hess文件。将.hess文件复制到安装有ORCA环境的机器上，使用orca_vib xxx.hess 补全 Hessian文件内容，随后可以将该 Hessian 文件用于 ESD计算。
5. 注意事项
本脚本只进行了少数测试，可能有bug，并且Hessian文件中的 $atom 项需要内置标准原子质量，本脚本中没有内置太多元素，如果将该脚本用于科研，可能还需要进一步修改。本文涉及的输入输出打包放在了附件中。
|
-
gaussian.png
(58.15 KB, 下载次数 Times of downloads: 55)
使用G16 S1 Hessian
-
orca.png
(60.66 KB, 下载次数 Times of downloads: 53)
使用ORCA S1 Hessian
-
-
INPUT.zip
76.25 KB, 下载次数 Times of downloads: 119
输入文件
-
-
OUTPUT.zip
520.7 KB, 下载次数 Times of downloads: 69
输出文件
-
-
H_gTo.py
4.86 KB, 下载次数 Times of downloads: 119
python脚本
评分 Rate
-
查看全部评分 View all ratings
|
发表于 Post on 2022-12-27 18:07:53
|
只看该作者 Only view this author
|只看大图 View big picture
|倒序浏览 Reverse view
|阅读模式 Reading model
收藏 Add to favorites
来自 8#
楼主 Author
