自由基计算咨询

小范范1989

背景：想计算一个自由基的发光过程。

测试：高斯view建模，如图。为了节约时间，就是简单测试，没有优化激发态，而是基于结构直接做的td。
高斯输入文件如下：
#p UB3LYP/6-31g* td

test

0 2
C                 -1.97225293    1.00381707    0.56070744
C                 -2.87891211    1.53185000    1.48028440
C                 -0.60092812    1.13336531    0.78032909
C                 -2.41426310    2.18985768    2.61885760

...(坐标)

咨询问题如下：
1. 高斯计算自由基，如果是计算第一个激发态D1，如何写？就是opt td  0 2？用不用写上什么doublet？我高斯写了，但是出错，提醒如下：
#p UB3LYP/6-31g* td(doublet)
                  '
Last state= "GCL"
TCursr=      3918 LCursr=        17
Error termination via Lnk1e in /home/software/g16A03/g16/l1.exe at Thu Dec  6 13:18:03 2018.
Job cpu time:       0 days  0 hours  0 minutes  0.1 seconds.
Elapsed time:       0 days  0 hours  0 minutes  0.1 seconds.
File lengths (MBytes):  RWF=      6 Int=      0 D2E=      0 Chk=      1 Scr=      1


2. 自由基的基态优化就是opt  02吧。我觉着应该是这样子。

3. 计算UB3LYP/6-31g* td
输入如下：
Excited State   1:  2.055-A      1.3925 eV  890.36 nm  f=0.0034  <S**2>=0.806
    136B ->137B        0.99360
This state for optimization and/or second-order correction.
Total Energy, E(TD-HF/TD-DFT) =  -4868.92265152   
Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.

Excited State   2:  2.061-A      1.6685 eV  743.07 nm  f=0.0017  <S**2>=0.812
    135B ->137B        0.98718

Excited State   3:  2.090-A      2.1042 eV  589.23 nm  f=0.0187  <S**2>=0.842
    133B ->137B        0.53616
    134B ->137B        0.80550
    135B ->137B        0.13290

为什么S**2不是0.75？ 这里0.806可以当做自由基吗？用不用考虑自旋污染呢？后期轨道如何绘制呢？比如：SOMO，SUMO。

4. 基于上述输入，他的发光速率，可以用振子强度，按照爱因斯坦方程求吗？

谢谢指点。主要是不懂自由基计算和单重态或者是三重态计算的差距在哪里。谢谢指点。

liyuanhe211

0. 不知道如何建模的，这个分子的苯环应该有不小的扭转，不同扭转情况下的结果可能很不一样，仍然建议优化
1. 不用
2. 是
3. 个人认为0.806足够接近二重态了；TDDFT的轨道就是基态的轨道。另外没有“SUMO”一说，Singly occupied 和 Singly unoccupied 是一个意思

除了闭壳层基态分子可以直接指定Singlet/Triplet之外计算方法没什么区别。

yezhonghua

看起来最近你的研究转向基于稳定的自由基发光方向，nature上刚发表吉林大学的一篇关于自由基深红发光的OLED材料，我感觉该类材料最大的问题是如何在室温下获得稳定存在的自由基材料。

小范范1989

liyuanhe211 发表于 2018-12-6 18:24
0. 不知道如何建模的，这个分子的苯环应该有不小的扭转，不同扭转情况下的结果可能很不一样，仍然建议优化
...

偶，好来，明白了。谢谢李老师指点。

小范范1989

yezhonghua 发表于 2018-12-6 23:25
看起来最近你的研究转向基于稳定的自由基发光方向，nature上刚发表吉林大学的一篇关于自由基深红发光的OLED ...

对，TADF感觉实验做的不如以前那么猛烈了，实验应该也在转行吧。最近想找点新的东西做做试试，就看到了自由基。lifeng老师之前15年的时候有过几篇自由基的，没太在意。觉着做个自由基工作试试。这不是开始想计算方法，有很多不懂得，前来咨询。谢谢。