请教Gaussian入门计算有机单分子的分子轨道、DOS、ESP以及激发态时的基组泛函选择

电压十万伏特

本人电气工程专业，刚开始学习量子化学计算，在论坛里逛了一周，无奈身边没有人可以交流，想请大佬帮忙从专业角度看看我的选择和需求是否相符合！

需求：有机单分子，CHON为主，另外会有少量的S元素和卤族元素（F、Cl、Br、I），例如整体为C-20、O-4、H-24、F-6组成，想要利用Gaussian+Multiwfn计算得到：分子轨道，TDOS/PDOS，Muliken电荷分布，ESP分布与统计，激发态（有/无电场作用），分子电离能和亲和势能，施加电场前后电子密度差  这些仿真结果并分析。另外，如果原子数量扩充为两倍，是否依然可以满足？


实验室软硬件配置：
见下图

拟用仿真设置：
1、opt freq 优化和振动分析 B3LYP-D3(BJ)    B3LYP/6-31G* em=GD3BJ
2、sp单点能分析 M062X/def2TZVPP
3、激发态还没看懂，不能和单点能一致嘛？另外，个人感觉分子电离势和亲合势与这个很相似是嘛？并且需要加弥散嘛？

还请各位大佬帮忙看看是否有不合适的地方，目标期刊为Nano Letter，ACS AMI，AM，AFM，AEM等应用材料期刊，感谢！！！

sobereva

不要用仿真这个词，看下文
计算化学中的一些常见不良写法和用词
http://sobereva.com/298（http://bbs.keinsci.com/thread-1358-1-1.html）

单点用你说的可以。
对于优化，你说的6-31G*对I没有定义。图省事的话优化可以用def2-SVP，对I也有定义。

电子激发问题泛函的选择和激发态特征（LE还是CT）有很大关系。从来没说过什么算激发态不能和单点一致，不能一致的前提显然是当前算单点用的泛函正好不适合算当前情况的激发态。M06-2X做TDDFT算局域激发严重高估，从这点上就明显不是普适的算激发态的泛函。具体什么适合算激发态拿具体体系说事，光说个化学组成没用。

算电子亲和能必须带弥散函数，诸如aug-cc-pVTZ。
电离能可以用def2-TZVPP，但如果需要和电子亲和能对比、求差（如计算fundamental gap），则必须基组一致，诸如都用aug-cc-pVTZ。

电压十万伏特

谢谢老师！关于激发态的计算，我主要参考了引用了您Multiwfn的NATURE（https://doi.org/10.1038/s41586-022-05671-4），于今年上半年发表。文章利用Gaussian 09计算了激发态的电子跃迁，并且画出了电子空穴位置。文章主要是讲绝缘有机材料，他探究电场强度变化对激发态能量的影响，模拟外加电场下SBNP-SBNP-SBNP和SBNP-TNI-SBNP单元之间的电子跃迁能量差异，表征绝缘性能的增强（抑制电荷在不同分子间的迁移）。请问我想要和他达到类似的效果，属于哪类激发态的泛函可以算呀？文章可能太深奥了，没有看懂他的类别

正文相关描述：
Moreover, the electron transition energy in SBNP-TNI-SBNP is more sensitive to the applied electric field compared with SBNP-SBNP-SBNP, resulting in an increased difference in the electron transition energy from 1.1 eV at zero electric field to 2.1 eV at 1,645 MV m−1 (Fig. 2e).

DFT calculations相关描述：
All of the calculations reported here were performed with the Gaussian 09 program33. The ground-state geometry optimization of the model molecules of SBNP-SBNP-SBNP and SBNP-TNI-SBNP units was carried out at the B3LYP/6-31G(d) level without any symmetry restriction34,35. Moreover, to investigate the excited-state electronic transitions of the model molecules of SBNP-SBNP-SBNP and SBNP-TNI-SBNP units, DFT calculations were performed at the CAM-B3LYP/6-31G(d) level36,37. The position of electrons and holes during the electron-excitation process was calculated on the basis of Multiwfn (version 3.7)38. To investigate the effect of an external electric field on the excited-state properties of the molecules, the finite-field method was used. Herein the effect of electric field intensity change along the X and Y directions on the energy of the excited state were calculated. Electric fields ranging from 0 to 3.2 × 10−3 a.u. (that is, from 0 to 1,645 MV m−1) were used.

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电压十万伏特

电压十万伏特 发表于 2023-10-20 10:49
谢谢老师！关于激发态的计算，我主要参考了引用了您Multiwfn的NATURE（https://doi.org/10.1038/s41586-022 ...

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