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楼主 Author: sobereva
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[综合交流] 简单量子化学问题答疑专帖

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-3 04:02:53 | 只看该作者 Only view this author
Xx_DerEnTh 发表于 2025-10-2 22:19
请教一下各位老师,用ORCA对基态结构做多参考计算时,能同时加上SOC得到结构最终的总电子能量吗?学生目前 ...

可以得到SOC后的基态能量

北京科音高级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KAQC)里“相对论量子化学”一节还特意给了相关的ORCA的例子

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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Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-3 05:09:26 | 只看该作者 Only view this author
Jerry_Wang 发表于 2025-10-3 03:18
各位老师好!

我想计算 Homo→Lumo的跃迁偶极矩,想请老师们帮忙看一下,以下的计算过程是否正确?

发帖后看到帖子里有残留的未解析的格式标签时要手动编辑帖子删掉之避免影响别人阅读

你截图里那是基态和激发态间的跃迁偶极矩,和轨道的跃迁偶极矩是两码事
看下文了解相关知识
使用Multiwfn便利地查看所有激发态中的主要轨道跃迁贡献
http://sobereva.com/529http://bbs.keinsci.com/thread-16168-1-1.html
电子激发任务中轨道跃迁贡献的计算
http://sobereva.com/230


如果你就是想得到特定轨道间的跃迁偶极矩,把Gaussian的fch文件载入Multiwfn,进主功能200的子功能10,选1: Electric dipole moment
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发表于 Post on 2025-10-3 09:02:26 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-10-3 04:02
可以得到SOC后的基态能量

北京科音高级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KAQC)里“相对论量子 ...

感谢sob老师

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发表于 Post on 2025-10-3 12:04:34 | 只看该作者 Only view this author
Jerry_Wang 发表于 2025-10-3 03:18
各位老师好!

我想计算 Homo→Lumo的跃迁偶极矩,想请老师们帮忙看一下,以下的计算过程是否正确?

只有激发态的跃迁偶极矩,没有某轨道到某轨道的跃迁偶极矩
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
GitHub:https://github.com/wzkchem5
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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发表于 Post on 2025-10-4 12:28:05 | 只看该作者 Only view this author
各位老师好,我的组研究的体系是HX(X=F,Cl,Br,I)分子和水分子组成的HX(H2O)n的氢键团簇体系,其中HX会发生解离。对这个体系进行结构优化,计算单点能和加电场优化,泛函和基组的选择一直比较迷茫(计算软件为Molclus+Gaussian16)。师兄师姐们研究的是HX(X=F,Cl,Br)分子和水分子组成的HX(H2O)n团簇,我研究的是HI(H2O)n团簇,一共有下面三个问题:
1. 结构优化:师兄师姐在研究HX(X=F,Cl,Br)分子和水分子组成的HX(H2O)n团簇时,采用B3LYP-D3(BJ)/6-311+G**进行结构优化同时进行振动频率分析,我不理解师兄师姐这边为什么要在基组上加弥散?(我想可能是因为体系是弱相互作用体系,所以精度会高一点)在阅读sob老师的谈谈弥散函数和“月份”基组后,我觉得结构优化的时候并不需要太高精度,所以我在结构优化和振动频率分析HI-(H2O)n时,对H和O的基组采用6-311G**,对I采用Def2-TZVP的赝势基组。请问一下各位老师我的理解是否有误以及我这样的选择是否合理?
2.单点能计算:师兄师姐们在进行单点能计算时采用的是MP2/jul-cc-pVTZ,但是该方法算的很慢还很占内存。在阅读sob老师的简谈量子化学计算中DFT泛函的选择后,我选用了revDSD-PBEP86-D3(BJ)双杂化泛函来进行高精度的单点能计算。因为体系涉及到弱相互作用,因此选取了带了弥散函数的基组。决定用revDSD-PBEP86-D3(BJ)/ jul-cc-pVTZ或ma-TZVPP,请问一下各位老师我这样的选择是否合理?此外,考虑到后面可能会算偶极矩,用revDSD-PBEP86-D3(BJ)/Def2-TZVPD可以吗?还是用更好的Def2-TZVPPD?
3. 加电场结构优化: 在阅读了sob老师的一篇文章深入揭示外电场对18碳环的超强调控作用后,了解到电子会因为外电场的作用而被严重极化,因此需要加弥散函数。决定基组对H和O采用6-311+G**,对I采用ma-TZVP的赝势基组,方法依旧是B3LYP-D3(BJ),请问一下各位老师这样的选择是否合理?
请老师们不吝赐教。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-4 15:31:41 | 只看该作者 Only view this author
hzz_xizhe 发表于 2025-10-4 12:28
各位老师好,我的组研究的体系是HX(X=F,Cl,Br,I)分子和水分子组成的HX(H2O)n的氢键团簇体系,其中HX会发 ...

1 加弥散不是必须的。算不动可以不加。并且更建议改用更便宜的def-TZVP,对于弱相互作用体系opt freq完全足够

2 合理。如果你要算氢键相互作用能,def2-TZVPPD会比def2-TZVPD精度更好些,后者对H带d极化函数

3 是否必须带弥散取决于电场强度,以及原本是什么基组。并且问用什么基组时始终说清楚做什么任务。只能说H和O采用6-311+G**、对I采用ma-TZVP赝势基组肯定够用,只不过可能会浪费
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发表于 Post on 2025-10-4 16:29:05 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-10-4 15:31
1 加弥散不是必须的。算不动可以不加。并且更建议改用更便宜的def-TZVP,对于弱相互作用体系opt freq完全 ...

谢谢sob老师的回答。
问题3加电场结构优化描述的不够清楚
原本的基组,对于H,O是6-311G**,对于I是def2-TZVP的赝势基组,之后想考虑在不同的电场强度下,团簇结构的变化,因此选择在电场强度在0-50MV/cm的区间下进行opt freq。请问一下sob老师,在这样的电场强度下带弥散函数是必须的吗?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-5 05:03:53 | 只看该作者 Only view this author
hzz_xizhe 发表于 2025-10-4 16:29
谢谢sob老师的回答。
问题3加电场结构优化描述的不够清楚
原本的基组,对于H,O是6-311G**,对于I是def2 ...

如果你是指兆伏/cm,应当加
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发表于 Post on 2025-10-5 10:35:30 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-10-5 05:03
如果你是指兆伏/cm,应当加

谢谢sob老师

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发表于 Post on 2025-10-6 23:05:59 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-10-3 12:04
只有激发态的跃迁偶极矩,没有某轨道到某轨道的跃迁偶极矩

谢谢老师!!!那我截图的红框里是 基态向第一激发态的跃迁偶极矩 是吧?

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发表于 Post on 2025-10-6 23:10:28 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-10-3 05:09
发帖后看到帖子里有残留的未解析的格式标签时要手动编辑帖子删掉之避免影响别人阅读

你截图里那是基态 ...

谢谢sobereva老师!!!抱歉是我表达错了,我其实想算的是 基态向第一激发态的跃迁偶极矩 以及 第一激发态向基态的跃迁偶极矩。 如果我想进一步算  第一激发态向基态的跃迁偶极矩  下面这样是否正确呀?还要加其他关键词吗?
# B3LYP/6-31G(d) TD=(NStates=10,Root=1)  Opt freq

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-10-7 07:07:37 | 只看该作者 Only view this author
Jerry_Wang 发表于 2025-10-6 23:10
谢谢sobereva老师!!!抱歉是我表达错了,我其实想算的是 基态向第一激发态的跃迁偶极矩 以及 第一激发 ...

任何结构下都可以算第一激发态向基态的跃迁偶极矩
你这个计算会输出初始结构到最终结构优化过程中每一步的跃迁偶极矩。如果你要得到S1极小点的跃迁偶极矩,就读最后一次输出的
nstates完全没必要设10那么大,白浪费很多时间,关注第1激发态只需要用默认的nstates=3就够了
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发表于 Post on 2025-10-7 15:12:38 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 Uus/pMeC6H4-/キ 于 2025-10-10 10:45 编辑

编辑:问题在此未见回应,另发新帖http://bbs.keinsci.com/thread-56218-1-1.html
√546=23.36664289109

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发表于 Post on 2025-10-8 22:01:41 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-10-7 07:07
任何结构下都可以算第一激发态向基态的跃迁偶极矩
你这个计算会输出初始结构到最终结构优化过程中每一步 ...

谢谢sobreva老师,我还想请教一下,我们在计算 基态向第一激发态的跃迁偶极矩时,关键词是要写 density,那我现在算 第一激发态向基态的跃迁偶极矩时 还需要写 density 吗?

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发表于 Post on 2025-10-9 09:25:27 | 只看该作者 Only view this author

ORCA激发态计算错误

ORCA激发态计算错误,我想算MR-TADF分子单三态能差,分子结构是200多个原子。请各位老师帮我看一下   
输入文件      ! B2PLYP def2-TZVP def2/J def2-TZVP/C RIJCOSX TIGHTSCF

%pal nprocs 16 end
%maxcore 40000

%tddft
NRoots 10
MaxDim 200
MaxIter 2000
triplets true
TDA false
END
* xyz 0 1
N                 -1.3693628569   15.9720518811    6.8011813214
N                  5.6432425792    9.9640909766    3.9114643872
N                 -0.7406881933   10.6152495530    3.0951790676
N                 -3.3450310116   12.8671662038    6.5570544332
C                 -1.5682781496   11.1196382246    2.0888604623
C                 -1.1574188533   10.6435955185    0.8282678646
C                 -1.8592910462   11.0270553593   -0.3164151725
H                 -1.5285658312   10.6537171836   -1.2856669336                                                                       
H                 -6.4796833125   15.1578948529    1.3512277240
B                 -2.9324669139   12.4275096568    3.7099814995
*                                                                                                                                                                             
输出文件:Number of basis functions                ...   3574
Number of aux functions                  ...   8785
Number of operators                      ...      1
Generation of IJK                        ... YES
Generation of IAK                        ... YES
Generation of ABK                        ... YES
Orbital Range Operator  0:  100- 340 to  341-3573

Aux basis identifier                     ...   AUXC
Contraction scheme used                  ... SEGMENTED
Do orthogonalization                     ... YES
All operator combinations                ... NO
Transpose (ia|K)                         ... NO
Integral generator used                  ... LIBINT
Starting integral generation + trafo...
Half trafo (segmented) done. Total time =1525.1 sec. integrals= 49.1 sec trafo=1460.8 sec
Integral generation and half transformation done (1525.1 sec)

Reading or making V^(-1/2)          ... done (  1.5 sec)
Sorting IJK integrals               ... done (312.2 sec)
Sorting IAK integrals               ... done (480.0 sec)
Sorting ABK integrals               ...
ORCA finished by error termination in CIS
Calling Command: mpirun -np 16  /opt/soft/orca6.0.1/orca_cis_mpi PH-TD_1.cisinp.tmp PH-TD_1
[file orca_tools/qcmsg.cpp, line 394]:
  .... aborting the run

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