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楼主 Author: flyskyzff
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[Gaussian/gview] 紫外吸收和荧光发射光谱计算

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发表于 Post on 2014-12-2 18:13:40 | 只看该作者 Only view this author
S1激发态优化后的稳定结构作发射谱,很多文章都这么搞,但其实只有对应的发射波长可用,发射谱的形状是没有意义的,相当于是在激发态稳定构型下的吸收谱

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发表于 Post on 2014-12-2 18:50:04 | 只看该作者 Only view this author
初初 发表于 2014-12-2 18:13
S1激发态优化后的稳定结构作发射谱,很多文章都这么搞,但其实只有对应的发射波长可用,发射谱的形状是没有 ...

不管吸收还是发射,直接计算垂直激发都得不到准确的谱的形状,必须考虑振动耦合。
但直接计算垂直吸收和发射能,至少对于近似考察最大吸收峰位置还是很有益的,这是谱图最关键的特征。
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2014-12-4 22:31:02 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2014-12-2 18:50
不管吸收还是发射,直接计算垂直激发都得不到准确的谱的形状,必须考虑振动耦合。
但直接计算垂直吸收和 ...

那如何考虑振动耦合,给出较为准确的荧光发射光谱?
我完成了gaussian手册内的乙醛在乙醇溶液中的荧光计算(分为7步),考虑溶剂效应,那要绘制荧光谱图,这7步的数据如何处理?

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发表于 Post on 2014-12-4 22:38:11 | 只看该作者 Only view this author
flyskyzff 发表于 2014-12-4 22:31
那如何考虑振动耦合,给出较为准确的荧光发射光谱?
我完成了gaussian手册内的乙醛在乙醇溶液中的荧光计 ...


考虑振动耦合的光谱按此贴的方法计算和绘制:
振动分辨的电子光谱的计算
http://hi.baidu.com/sobereva/item/45e6c004d4928ddd72e6763c

实际上不需要7步,那是从吸收、优化激发态到发射光谱完整的一个大循环。和绘图有关的数据从最后计算荧光的那一步得到。由于没有考虑振动耦合,这样最后其实得到的只不过是个垂直发射能而已,顶多再展宽一下,也只是一个普通的高斯的峰形而已,其最大峰位置和实际谱图的最大峰位置接近。所以,这也只是能够用来估计实际光谱最大峰的位置而已。要得到实际发射谱的确切性状必须考虑振动耦合。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2014-12-5 13:29:14 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2014-12-4 22:38
考虑振动耦合的光谱按此贴的方法计算和绘制:
振动分辨的电子光谱的计算
http://hi.baidu.com/sobere ...

sob老师,首先谢谢你那么多的指导。
我对于例子中考虑溶剂化效应的几个步骤不是很理解,读入非平衡溶剂,进行基态激发态单点计算的输出文件是用来干嘛的。。。
如果按您给的考虑振动耦合的电子光谱计算,需要考虑溶剂效应,route部分是不是也和乙醛那个例子相似。。。

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发表于 Post on 2014-12-5 13:42:56 | 只看该作者 Only view this author
flyskyzff 发表于 2014-12-5 13:29
sob老师,首先谢谢你那么多的指导。
我对于例子中考虑溶剂化效应的几个步骤不是很理解,读入非平衡溶剂 ...

那是用来得到吸收光谱。
你不计算吸收光谱,就直接从优化激发态那一步开始做就行了,前面的都没用。

振动耦合计算时就直接写PCM就行了
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2014-12-8 16:24:23 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2014-12-5 13:42
那是用来得到吸收光谱。
你不计算吸收光谱,就直接从优化激发态那一步开始做就行了,前面的都没用。

(第一步,基态结构频率优化计算;第二步,Vertical excitation with linear response solvation;第三步,State-specific solvation of the vertical excitation. ) 第二和第三步就不懂怎么理解了,尤其是第三步计算完之后,后面的步骤就没用到第三步的chk文件,您说是用来得到吸收光谱的,具体怎么实现?
sob老师,请问你知道国内哪些课题组做光学性质计算方面的东西,我想当面去请教一下很多细节方面的东西,谢谢~。

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发表于 Post on 2014-12-8 16:58:07 | 只看该作者 Only view this author
http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/k_scrf.htm
这里面通常只需要做step1和step3,基于step3最后的激发能和振子强度再经过Multiwfn展宽就能得到溶剂下(非平衡溶剂、state-spcific方式考虑)的吸收光谱了。
没必要按它说得用chk、oldchk,从头到尾一个chk就够了。
从step4开始就和吸收光谱计算无关了,那是去优化激发态结构然后计算发射光谱。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2014-12-8 21:57:15 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2014-12-8 16:58
http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/k_scrf.htm
这里面通常只需要做step1和step3,基于step3最后的激发 ...

好的,明白了。

sob老师,我按你“[原创]振动分辨的电子光谱的计算"帖子中的例子---以苯甲醚为例进行说明如何计算S0->S1的振动分辨的电子光谱,我得到了和帖子一样的输出结果(高斯函数展宽模拟出的光谱):
帖子说可以直接将这2列数据用origin作图即可,就是振动分辨的电子光谱了,
但是,做出来的图不对啊,第二列Y轴的数据我不理解,其中D+(-)00(-1,-2,-3)是什么意思?很明显Y轴数据读取不准确,改如何处理?

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发表于 Post on 2014-12-8 22:09:45 | 只看该作者 Only view this author
flyskyzff 发表于 2014-12-8 21:57
好的,明白了。

sob老师,我按你“[原创]振动分辨的电子光谱的计算"帖子中的例子---以苯甲醚为例进行 ...


D就是科学计数法里的E。Gaussian这样Fortran程序在用科学计数法输出双精度浮点变量数据的时候一般都是以D表示。
origin可能不认D,导致数据导入到origin后数值不对。你可以把D都替换为E,然后再导入origin看看。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2014-12-9 13:38:59 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 flyskyzff 于 2014-12-9 13:43 编辑
sobereva 发表于 2014-12-8 22:09
D就是科学计数法里的E。Gaussian这样Fortran程序在用科学计数法输出双精度浮点变量数据的时候一般都是 ...

这下可以了,origin读E,不认D。

这个例子是研究吸收光谱的,计算S0->S1的振动分辨的电子光谱,我想请教:1)第一步S1激发态的优化和振动分析的初始结构是怎么来的?2)那如果要计算发射光谱,从激发态到基态的振动分辨的电子光谱计算有什么不同的地方吗?

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发表于 Post on 2014-12-9 14:35:25 | 只看该作者 Only view this author
(1)随意,反正都得优化,就用基态结构做初始结构就可以
(2)帖子里有写,写上emission

这里已经讨论了很多了http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=277
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2014-12-9 15:06:45 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2014-12-9 14:35
(1)随意,反正都得优化,就用基态结构做初始结构就可以
(2)帖子里有写,写上emission

好的,模拟出来了,谢谢。


http://www.gaussian.com/g_tech/g_ur/k_scrf.htm              我这例子我也都模拟计算完了,但是,
第四步开始计算发射光谱,第六步:溶液中特定态的发射,第七步:到最终基态的发射,那这4步的输出文件如何处理去计算发射光谱和绘制光谱图呢?

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发表于 Post on 2014-12-9 15:19:48 | 只看该作者 Only view this author
step4是优化激发态。实际上,你就用这步优化出的激发态结构,算一次B3LYP/6-31+G(d,p) TD SCRF=(ExternalIteration,Solvent=Ethanol),把输出文件放到Multiwfn里绘制成光谱就行了。但注意,发射光谱是从最低的那个激发态发射的,所以应该把第二、第三激发态的振子强度手动改为0,以免它们也出现在图中,这是和吸收光谱在绘制时明显不同的一点。
第五步只是验证,没有也无所谓。step6和step7是为了计算考虑了非平衡溶剂后更精确的激发能,可做可不做,做的话你可以把这样算出的激发能直接写到刚才输出的高斯输出文件里的激发能部分,这样Multiwfn作图时这个垂直发射能就考虑了非平衡溶剂效应了。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2014-12-11 08:58:11 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2014-12-9 15:19
step4是优化激发态。实际上,你就用这步优化出的激发态结构,算一次B3LYP/6-31+G(d,p) TD SCRF=(ExternalIt ...

您的意思是:算完激发态优化之后算一步B3LYP/6-31+G(d,p) TD SCRF=(ExternalIteration,Solvent=Ethanol)得到输出文件,
1)假如我算TD=NStates=6,然后在算发射光谱的时候,在输出文件中把第二到第六激发态的振子强度f都改为0吗,是在输出文件的最后吗,2)考虑非平衡溶剂效应算出的激发能是不是也是写到下面图中的激发能部分

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