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[Multiwfn资源与经验] 使用Multiwfn计算激发态之间的密度差

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发表于 2018-7-28 11:25:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
使用Multiwfn计算激发态之间的密度差

文/Sobereva @北京科音  2018-Jul-28


1 前言

使用Multiwfn计算密度差、绘制各种密度差图形非常简单,在《使用Multiwfn作电子密度差图》(http://sobereva.com/113)中有充分示例,其中也包括绘制激发态与基态间的密度差,这对于讨论电子跃迁过程中的电子转移特征很有意义。对Multiwfn稍有了解的人肯定也都明白,通过Multiwfn同样也可以绘制激发态之间的密度差,只要让Gaussian等量化程序输出记录了相应两个激发态的波函数的文件,然后按照常规步骤绘制密度差即可。

但是,有时由于特殊需要,我们要对一大批激发态两两之间计算密度差,如果用量子化学程序对每个激发态都做一次计算来产生记录了其波函数的文件,显然是很繁琐的事情;即便可以用脚本自动化实现,但总耗时也比只做一次电子激发计算高很多。好在Multiwfn可以读取Gaussian等程序的激发态计算任务的输出文件,一次性就能把各个激发态的.molden文件全都产生出来。.molden是Multiwfn支持的记录波函数信息的一种格式,见《详谈Multiwfn支持的输入文件类型、产生方法以及相互转换》(http://sobereva.com/379),对于TDDFT等方法计算的激发态,这样得到的.molden文件里记录的是激发态的自然轨道。之后想对哪两个激发态之间绘制密度差就利用哪两个态的.molden文件即可,非常方便,本文就结合Gaussian示例一下操作。更多关于此功能的说明可参见Multiwfn手册3.21.13节。

另外,有了激发态的.molden文件后,将之载入Multiwfn后还可以对激发态做各种波函数分析,比如计算电荷分布、键级等等,分析实例可参看《在Multiwfn中基于fch产生自然轨道的方法与激发态波函数、自旋自然轨道分析实例》(http://sobereva.com/403)等文章。

本文使用的是2018-Jul-28更新的Multiwfn,不要用更老版本,否则可能没有当前文中涉及的功能。Multiwfn可以从其主页http://sobereva.com/multiwfn上免费下载,不了解Multiwfn的读者建议参看《Multiwfn入门tips》(http://sobereva.com/167)和《Multiwfn波函数分析程序的意义、功能与用途》(http://sobereva.com/184)。Gaussian用的是G16W A.03。本文涉及的文件可在此下载: file.zip (934.67 KB, 下载次数: 5)

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