低自由度分子S1态优化不收敛

czjtry · 发表于 Post on 2025-5-10 16:05:25

本帖最后由 czjtry 于 2025-5-10 20:30 编辑

各位老师，我使用#p B3LYP/6-31G(d,p) TD(Root=1) opt和S0优化结构作为输入，优化一个简单且稳定的分子的S1的几何结构，但始终处于opt和scf不收敛状态，

尝试了#p B3LYP/6-31G(d,p) TD(Root=1) opt(gdiis,maxstep=3,notrust,recalc=3)，#p opt tda cam-b3lyp/6-31g(d,p)，最后尝试#p opt tda cam-b3lyp/6-31g(d,p) SCF(novaracc,noincfock)输出，
发现优化过程中会有原子距离过近的状态，请问还可以怎么去完成S1的优化呢

附件为S0优化的结构SNMI-S1-opt.gjf和同类分子S1优化后截取出这个分子部分优化SNMI-S1-opt-3.gj

wal · 发表于 Post on 2025-5-10 23:37:11

本帖最后由 wal 于 2025-5-10 23:43 编辑

你的第一个计算文件在第6步的时候梯度飞了，随后振子强度突然走低，感觉是B3LYP低估了某电荷转移态能量，随后follow歪了，最后跟着ghost态走到了一个本来不应该有的圆锥交叉

用你的初始结构换cam-B3LYP-d3bj/6-31g*，8步收敛，看起来一切正常。

SNMI-S1-opt-3.zip (256.45 KB, 下载次数 Times of downloads: 1)

S1振子强度挺高的，跟原先疑似走歪的近0振子强度大相径庭。S3这个电荷转移态看着有点可疑，可能是follow它最后follow到圆锥交叉里去了

这也是我面对陌生体系算激发任务不习惯B3LYP or PBE0的原因。。一不小心follow到ghost态可能就不知道给你带哪去了

czjtry · 发表于 Post on 2025-5-10 16:10:19

本帖最后由 czjtry 于 2025-5-10 21:10 编辑

输出文件压缩

北大-陶豫 · 发表于 Post on 2025-5-10 16:32:05

看了一下你的输入输出文件。之前我在QQ群里说你的结构有问题、多了一个环，但现在看了一下，你的结构没有问题，只是优化过程中它自动成环了。
我给你这几个建议吧：
（1）优化过程中确实应该成环吗？回答这个问题要知道激发态的电子结构是怎样的（激发是局限在酰亚胺官能团内，还是从苯环跃迁到酰亚胺，等）。建议先用两个环离得远的结构算一个 TD 单点，观察一下激发态的电子结构。
（2）现在的报错是 SCF 难以收敛，这与 opt 无关，建议把 opt(gdiis,maxstep=3,notrust,recalc=3) 括号里的全删掉，只保留 opt 即可。

Freeman · 发表于 Post on 2025-5-10 17:02:40

输出文件显示，优化到最后，激发能只有0.0几电子伏特了，说明出现了S0/S1势能面交叉。这是几何优化振荡和SCF不收敛的主要原因。此时不能用TDDFT了。可以尝试CAS或MRSF-TDDFT，但是它们的使用细节颇有讲究，而且不能用高斯做。

sobereva · 发表于 Post on 2025-5-10 17:56:37

czjtry 发表于 2025-5-10 16:10
输出文件压缩

有别人回复之前若需要对帖子进行修改、补充，应直接编辑原帖，不要通过回帖进行补充，导致信息零零碎碎，这点在置顶的新社员必读贴里明确说了。

wal · 发表于 Post on 2025-5-10 21:08:18

这有点抽象，看起来不像是我熟悉的那种容易走圆锥交叉的分子

Stardust0831 · 发表于 Post on 2025-5-10 21:21:48

本帖最后由 Stardust0831 于 2025-5-10 21:36 编辑

wal 发表于 2025-5-10 21:08
这有点抽象，看起来不像是我熟悉的那种容易走圆锥交叉的分子

我也觉得。有可能是结构不合理而导致的问题，我这边正在尝试算他这个。有结果了会发。

czjtry · 发表于 Post on 2025-5-10 22:08:01

sobereva 发表于 2025-5-10 17:56
有别人回复之前若需要对帖子进行修改、补充，应直接编辑原帖，不要通过回帖进行补充，导致信息零零碎碎， ...

不好意思sob老师，潜水至今第一次发，忘记规矩了，已更正，谨以为戒orz

czjtry · 发表于 Post on 2025-5-10 22:09:54

Freeman 发表于 2025-5-10 17:02
输出文件显示，优化到最后，激发能只有0.0几电子伏特了，说明出现了S0/S1势能面交叉。这是几何优化振荡和SC ...

谢谢free老师，这个情况我还没见过，感谢free老师解惑，我也去学习一下CAS试试能不能解决这个问题

Stardust0831 · 发表于 Post on 2025-5-10 22:48:59

Freeman 发表于 2025-5-10 17:02
输出文件显示，优化到最后，激发能只有0.0几电子伏特了，说明出现了S0/S1势能面交叉。这是几何优化振荡和SC ...

我和朋友讨论了一下。觉得不应该只看到激发能小，还应该注意到S1的振子强度非常之小，有ghost态的嫌疑。

Stardust0831 · 发表于 Post on 2025-5-11 01:05:40

我也来交作业啦，wal佬用的是CAM-B3LYP，这是我用wB97XD计算出来的结果，与他的结果相近。

czjtry · 发表于 Post on 2025-5-11 12:11:50

wal 发表于 2025-5-10 23:37
你的第一个计算文件在第6步的时候梯度飞了，随后振子强度突然走低，感觉是B3LYP低估了某电荷转移态能量，随 ...

谢谢w老师，狠狠学习辽，我是实验组自学的计算，类似的这种有机小分子我一直是使用b3lyp/6-31G**，那激发任务您一般推荐是使用哪个呢？

czjtry · 发表于 Post on 2025-5-11 12:12:40

Stardust0831 发表于 2025-5-11 01:05
我也来交作业啦，wal佬用的是CAM-B3LYP，这是我用wB97XD计算出来的结果，与他的结果相近。

谢谢Stardust老师！ღ( ´･ᴗ･` )

wal · 发表于 Post on 2025-5-11 12:28:19

czjtry 发表于 2025-5-11 12:11
谢谢w老师，狠狠学习辽，我是实验组自学的计算，类似的这种有机小分子我一直是使用b3lyp/6-31G**，那激发 ...

建议cam-B3LYP-D3BJ起手，这也是我的习惯。如果发现感兴趣的态是LE激发，高估激发能太厉害，此时用已收敛结构切换PBE0 B3LYP之类的重新算也不会如从头开始算那样耗时很久。
也可以考虑wb97xd，这个泛函跟cam-B3LYP算电荷转移效果差不多，但我个人不是很喜欢这个泛函，体感算柔性体系容易印刷虚频。

PS:我也是实验组自学计算哈哈

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[新手求助] 低自由度分子S1态优化不收敛

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