Multiwfn对ORCA(5.0.4)做sTDDFT计算的输出文件，读取可能有误

ABetaCarw

社长好，

我在做水分子的sTDDFT计算，输出如下

1. excitation energies, transition moments and amplitudes
   
2. 
   
3. molecular weight:   18.015
   
4. state   eV        nm        fL         fV        Rl        RV
   
5.    0   7.834     158.3   0.016696   0.086717  -0.000000   0.000000     1.00 (   3->   4)    0.00 (   3->   7)    0.00 (   3->   9)
   
6.    1   9.926     124.9   0.000000   0.000000  -0.000000  -0.000000     1.00 (   3->   5)    0.00 (   3->   6)    0.00 (   3->   7)
   
7.    2  10.082     123.0   0.106011   0.180280   0.000000   0.000000     1.00 (   2->   4)    0.00 (   1->   5)    0.00 (   0->   4)
   
8.    3  12.154     102.0   0.104710   0.090654  -0.000000  -0.000000     1.00 (   2->   5)    0.00 (   1->   4)    0.00 (   0->   5)
   
9.    4  14.221      87.2   0.292751   0.280420   0.000000   0.000000     1.00 (   1->   4)    0.00 (   2->   5)    0.00 (   2->   6)
   
10.    5  16.788      73.9   0.114837   0.110284   0.000000   0.000000     0.99 (   1->   5)    0.00 (   0->   4)    0.00 (   1->   6)
    
11.    6  22.558      55.0   0.000000   0.000000   0.000000   0.000000     1.00 (   3->   6)    0.00 (   3->   5)    0.00 (   3->   4)
    
12.    7  23.867      51.9   0.066987   0.041374  -0.000000   0.000000     1.00 (   3->   7)    0.00 (   3->   9)    0.00 (   3->   4)
    
13.    8  24.873      49.8   0.254102   0.183155  -0.000000  -0.000000     0.99 (   2->   6)    0.00 (   0->   5)    0.00 (   1->   7)
    
14.    9  26.087      47.5   0.000099   0.000851   0.000000  -0.000000     0.89 (   2->   7)    0.11 (   0->   4)    0.00 (   1->   6)
    
15.   10  27.223      45.5   0.017748   0.010014  -0.000000  -0.000000     0.78(   0->   4) 0.14 (   1->   6) 0.08 (   2->   7)
    
16.   11  28.983      42.8   0.000016   0.000204  -0.000000  -0.000000     0.92 (   0->   5)    0.08 (   1->   7)    0.00 (   2->   6)
    
17.   12  29.607      41.9   0.340755   0.244212  -0.000000  -0.000000     0.84 (   1->   6)    0.11 (   0->   4)    0.02 (   3->   8)

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Multiwfn-18-15
Print major MO transitions in all excited states
读取的结果如下

1. 
   

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1. The reference state is closed-shell
   
2. The number of basis functions:    24
   
3. Note: This file is recognized as an ORCA output file
   
4. There are   13 excited states, loading basic information...
   
5. 
   
6. Loading configuration coefficients...
   
7. Summary of excited states:
   
8. Exc.state#     Exc.energy(eV)     Multi.   MO pairs    Normalization
   
9.        1           7.83400        ?               3        0.500000
   
10.        2           9.92600        ?               3        0.500000
    
11.        3          10.08200        ?               3        0.500000
    
12.        4          12.15400        ?               3        0.500000
    
13.        5          14.22100        ?               3        0.500000
    
14.        6          16.78800        ?               3        0.490050
    
15.        7          22.55800        ?               3        0.500000
    
16.        8          23.86700        ?               3        0.500000
    
17.        9          24.87300        ?               3        0.490050
    
18.       10          26.08700        ?               3        0.402100
    
19.       11          27.22300        ?               3        0.317200
    
20.       12          28.98300        ?               3        0.426400
    
21.       13          29.60700        ?               3        0.359050
    
22. 
    
23. HOMO index:     0
    
24. LUMO index:     1
    
25. 
    
26. Only MO transitions with absolute contribution >=  0.1 % are shown below. It corresponds to 10 times of "compthres" parameter in settings.ini
    
27. 
    
28. #   1   7.8340 eV    158.26 nm   f=  0.01670   Spin multiplicity= ?:
    
29.    H -> L 100.0%
    
30. #   2   9.9260 eV    124.91 nm   f=  0.00000   Spin multiplicity= ?:
    
31.    H -> L+1 100.0%
    
32. #   3  10.0820 eV    122.98 nm   f=  0.10601   Spin multiplicity= ?:
    
33.    H-1 -> L 100.0%
    
34. #   4  12.1540 eV    102.01 nm   f=  0.10471   Spin multiplicity= ?:
    
35.    H-1 -> L+1 100.0%
    
36. #   5  14.2210 eV     87.18 nm   f=  0.29275   Spin multiplicity= ?:
    
37.    H-2 -> L 100.0%
    
38. #   6  16.7880 eV     73.85 nm   f=  0.11484   Spin multiplicity= ?:
    
39.    H-2 -> L+1 98.0%
    
40. #   7  22.5580 eV     54.96 nm   f=  0.00000   Spin multiplicity= ?:
    
41.    H -> L+2 100.0%
    
42. #   8  23.8670 eV     51.95 nm   f=  0.06699   Spin multiplicity= ?:
    
43.    H -> L+3 100.0%
    
44. #   9  24.8730 eV     49.85 nm   f=  0.25410   Spin multiplicity= ?:
    
45.    H-1 -> L+2 98.0%
    
46. #  10  26.0870 eV     47.53 nm   f=  0.00010   Spin multiplicity= ?:
    
47.    H-1 -> L+3 79.2%, H-3 -> L 1.2%
    
48. #  11  27.2230 eV     45.54 nm   f=  0.01775   Spin multiplicity= ?:
    
49.    H-3 -> L 60.8%, H-2 -> L+2 2.0%, H-1 -> L+3 0.6%
    
50. #  12  28.9830 eV     42.78 nm   f=  0.00002   Spin multiplicity= ?:
    
51.    H-3 -> L+1 84.6%, H-2 -> L+3 0.6%
    
52. #  13  29.6070 eV     41.88 nm   f=  0.34075   Spin multiplicity= ?:
    
53.    H-2 -> L+2 70.6%, H-3 -> L 1.2%

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只看第11个state这里是不是不该进行平方？因为0.78+0.14+0.08=1.0

sobereva

ORCA对sTDDFT输出的是贡献百分比，对sTDA输出的是组态系数。本身Multiwfn就不支持ORCA的TDDFT/sTDDFT的情况

ABetaCarw

sobereva 发表于 2024-7-11 15:27
ORCA对sTDDFT输出的是贡献百分比，对sTDA输出的是组态系数。本身Multiwfn就不支持ORCA的TDDFT/sTDDFT的情况

社长，那我手动做sTDDFT的分析的时候是不是第11个态 按照
H-3 -> L 78%, H-2 -> L+2 14%, H-1 -> L+3 8%
这样去判断百分比 就好了？

此外，我将贡献百分比 开方 做成“伪组态系数”  是否就可以用Multiwfn分析电子空穴？

sobereva

ABetaCarw 发表于 2024-7-11 16:14
社长，那我手动做sTDDFT的分析的时候是不是第11个态 按照
H-3 -> L 78%, H-2 -> L+2 14%, H-1 -> L+3 8% ...

是
不能，因为这样没法体现组态系数的正负

ABetaCarw

sobereva 发表于 2024-7-11 17:10
是
不能，因为这样没法体现组态系数的正负

这种“伪组态系数”全搞成 正数 的话，会对multiwfn做Electron excitation analysis的哪些内容有影响？

我注意到multiwfn在做ORCA TDDFT分析时候的警告 提到了de-excitation和组态系数的关系。
是不是只要我的输出中没有de-excitation的情况，就不用在意  “伪组态系数”  的影响？

sobereva

ABetaCarw 发表于 2024-7-11 17:45
这种“伪组态系数”全搞成 正数 的话，会对multiwfn做Electron excitation analysis的哪些内容有影响？
...

结果就完全错了，组态系数的正负号很关键，正如同分子轨道展开系数的正负号一样

那是贡献百分比，不适合叫做伪组态系数

ABetaCarw

sobereva 发表于 2024-7-11 23:37
结果就完全错了，组态系数的正负号很关键，正如同分子轨道展开系数的正负号一样

那是贡献百分比，不适 ...

社长 我的意思是，我看到Multiwfn在处理ORCA TDDFT计算文件时候，会用对贡献百分比开方的形式进行分析，此处也没有办法考虑组态系数正负号。
于是我想 我在现有Multiwfn版本的情况下，直接改造sTDDFT的输出文件，对百分比进行开方 覆写会原来位置，让Multiwfn按照读sTDA的方式进行读取，是不是也能够做一些分析

sobereva

ABetaCarw 发表于 2024-7-12 11:27
社长 我的意思是，我看到Multiwfn在处理ORCA TDDFT计算文件时候，会用对贡献百分比开方的形式进行分析， ...

如果是让Multiwfn显示各种轨道跃迁的贡献，没问题，但是做其它分析，诸如空穴-电子分析不行，组态系数正负号严重影响结果。

ABetaCarw

sobereva 发表于 2024-7-12 15:10
如果是让Multiwfn显示各种轨道跃迁的贡献，没问题，但是做其它分析，诸如空穴-电子分析不行，组态系数正 ...

通过查看电子空穴分析的博文的细节描述，我有如下两个判断，请社长看一下 是不是对的：
1 ORCA TDDFT计算 只输出贡献百分比，会导致电子空穴分析出现问题，尤其是轨道贡献特别分散的时候
2 对于某激发态是由HOMO 到 LUMO贡献了100%的这种情况，通过我上面提到的 开方 搞 伪组态系数 ，这样分析电子空穴是没有问题的

sobereva

ABetaCarw 发表于 2024-7-12 18:05
通过查看电子空穴分析的博文的细节描述，我有如下两个判断，请社长看一下 是不是对的：
1 ORCA TDDFT计 ...

1 是否分散都有严重问题
2 是