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[Gaussian/gview] 某一方向上极化率出现很大的负值结果可信吗?

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本帖最后由 DUNING 于 2025-2-8 14:10 编辑

在Gaussian软件中利用polar关键词计算几个结构的极化率,由于想计算结构对应的激发态极化率,输入文件中还加上了td=(root=1)和density关键词,
但是其中几个结构在XX方向上明显增大两个数量级,甚至出现一些负值,但是如果不加td=(root=1)和density,计算基态的极化率则没有该问题,想知道这个结果是可信的吗?还是Gaussian在对外场做两次导数时出现了Bug?

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发表于 Post on 2025-2-8 17:37:47 | 只看该作者 Only view this author
由sum of states公式容易发现,只有基态的极化率是保证为正的,激发态的极化率本来就可能为负,因为在sum of states求和的时候可能会涉及负的分母
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?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
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 2025-2-8 18:24:38 | 只看该作者 Only view this author
如果你实在十分怀疑合理性,可以自行用有限差分方式算极化率进行对照,这顺带也得到了带和不带电场时候的偶极矩,便于你理解极化率结果的本质
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 2025-2-8 20:54:48 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 DUNING 于 2025-2-8 20:57 编辑
sobereva 发表于 2025-2-8 18:24
如果你实在十分怀疑合理性,可以自行用有限差分方式算极化率进行对照,这顺带也得到了带和不带电场时候的偶 ...

谢谢Sob老师,有限差分法计算极化率就是您之前在http://sobereva.com/231提到的数值导数方法吧?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-2-8 20:55:36 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2025-2-8 17:37
由sum of states公式容易发现,只有基态的极化率是保证为正的,激发态的极化率本来就可能为负,因为在sum o ...

好的 谢谢您

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发表于 Post on 2025-2-9 00:06:03 | 只看该作者 Only view this author
DUNING 发表于 2025-2-8 20:54
谢谢Sob老师,有限差分法计算极化率就是您之前在http://sobereva.com/231提到的数值导数方法吧?[/backco ...

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 2025-2-10 11:22:46 | 只看该作者 Only view this author

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-2-16 11:36:52 | 只看该作者 Only view this author
报告一下计算结果,对于激发态,利用有限差分方式得到的极化率明显可信很多。对于基态,Gaussian直接得到的和有限差分方式得到的几乎一致。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-3-13 16:49:52 | 只看该作者 Only view this author

Sob老师,请问一下,对同一个结构,在x,y方向上选择不同大小的电场算出的极化率不一样,电场选择的越小,极化率越大,而z方向上选择不同的电场,算出来的结果基本不变。且xy方向的极化率在Gaussian软件中直接用Poalr关键词计算时,也恰好是特别大的值,远大于z方向,请问这是什么原因造成的呢?这样的结果还可信吗?

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发表于 Post on 2025-3-14 03:48:35 | 只看该作者 Only view this author
DUNING 发表于 2025-3-13 16:49
Sob老师,请问一下,对同一个结构,在x,y方向上选择不同大小的电场算出的极化率不一样,电场选择的越小 ...

没体系特征没法说
可以做结果随有限差分步长的收敛性测试,如果随步长减小逐渐收敛,可以做个外推得到步长无穷小时候的结果
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-3-14 09:40:34 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-3-14 03:48
没体系特征没法说
可以做结果随有限差分步长的收敛性测试,如果随步长减小逐渐收敛,可以做个外推得到步 ...

谢谢Sob老师,完全没有收敛的趋势,电场越小,极化率越大,0.0010au是6千多,0.0001au是一万多,0.00001au是3万多,反正就是很奇怪,这是算激发态出现的,基态没有这种情况,可能是BUG了吧

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