MOMAP對(duì)azulene的S1→S0的輻射速率和內(nèi)轉(zhuǎn)換速率的計(jì)算結(jié)構(gòu)優(yōu)化

我們使用BDF進(jìn)行azulene的S1激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和頻率計(jì)算。選中Simulator → BDF → BDF，界面中設(shè)置參數(shù)。在Basic Settings界面中的Calculation Type選擇TDDFT-OPT+Freq，方法采用默認(rèn)的GB3LYP泛函，基組在Basis中的All Electron類型中，選擇6-31G(d,p)。SCF Settings和TDDFT Settings面板中將Use MPEC+COSX Acceleraton的默認(rèn)勾選去掉。Basic Settings、SCF Settings、TDDFT Settings界面中的其它參數(shù)以及OPT Settings、Freq Settings等面板的參數(shù)使用推薦的默認(rèn)值，不需要做修改。之后點(diǎn)擊 Generate files 即可生成對(duì)應(yīng)計(jì)算的輸入文件。

選中生成的bdf.inp文件，右擊選擇open with，打開該文件，如下所示：

$compass

Title

C10H8

Geometry

C 0.79273796 0.49102542 -0.00003307

C -0.70229649 0.61186591 0.00000000

C 1.30022932 1.80163337 -0.00006272

C -0.99262499 1.98726800 0.00007812

C 1.54415132 -0.67887418 0.00000000

C -1.63318173 -0.42094563 -0.00002837

C 0.21877157 2.69859813 0.00000000

C 1.10656346 -2.00562676 0.00005788

C -1.41619168 -1.80093044 -0.00004814

C -0.20258112 -2.49333483 0.00000000

H 2.35092512 2.06249889 -0.00009828

H -1.98777600 2.41348149 0.00017650

H 2.62424717 -0.53731745 0.00001117

H -2.67585843 -0.10561277 -0.00001521

H 0.30641472 3.77916915 0.00002386

H 1.88966566 -2.75951313 0.00017581

H -2.31053950 -2.41870505 -0.00009019

H -0.29054446 -3.57807510 0.00000000

End Geometry

Basis

6-31G(d,p)

Skeleton

Group

C(1)

$end

$bdfopt

Solver

1

MaxCycle

108

IOpt

3

Hess

final

$end

$xuanyuan

Direct

$end

$scf

RKS

Charge

0

SpinMulti

1

DFT

GB3LYP

D3

Molden

$end

$tddft

Imethod

1

Isf

0

Idiag

1

Iroot

6

Istore

1

$end

$resp

Geom

Method

2

Nfiles

1

Iroot

1

$end

選中bdf.inp文件，右擊選擇Run提交作業(yè)，任務(wù)結(jié)束后bdf.out，bdf.out.tmp，bdf.scf.molden三個(gè)結(jié)果文件會(huì)出現(xiàn)在Project中。 選擇bdf.out，右擊show view，在Optimization對(duì)話框中，顯示結(jié)構(gòu)已經(jīng)達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)。

在Frequency對(duì)話框中，檢查頻率，若不存在虛頻證明結(jié)構(gòu)已經(jīng)優(yōu)化到極小點(diǎn)。

選擇bdf.out.tmp，右擊open with containing folder，打開bdf.out.tmp，在文件開始向下查找第一個(gè)tddft計(jì)算模塊‘module tddft’。根據(jù)tddft模塊的Ground to excited state Transition electric dipole moments (Au) 中的State 1的躍遷電偶極矩，得到momap需要的參數(shù)EDMA，計(jì)算方法為：需要將單位a.u.轉(zhuǎn)換為Debye，因此EDMA= 0.3646*2.5417=0.9267 Debye。

在文件末尾向上查找第一個(gè)tddft計(jì)算模塊‘module tddft’。根據(jù)tddft模塊的Ground to excited state Transition electric dipole moments (Au) 中的State 1的躍遷電偶極矩，得到momap需要的參數(shù)EDME，計(jì)算方法為：需要將單位a.u.轉(zhuǎn)換為Debye，因此EDMA= 0.3646*2.5417=0.6507 Debye。 ?

在該tddft模塊的Statistics for [dvdson_rpa_block]:中讀取No. 1態(tài)的能量為 -385.8030478000 a.u.，即為S1態(tài)的單點(diǎn)能。 將S1態(tài)的單點(diǎn)能與S0態(tài)的單點(diǎn)能相減，即得momap需要的兩態(tài)的能量差參數(shù)Ead=0.07502 a.u.。

基于基態(tài)結(jié)構(gòu)，做S0和S1之間的非絕熱耦合計(jì)算。點(diǎn)擊azulene_s0.hzw，右擊點(diǎn)擊copy，設(shè)置new file name為nacme，在Project中出現(xiàn)nacme.hzw。雙擊nacme.hzw，使用BDF進(jìn)行azulene的非絕熱耦合計(jì)算。選中Simulator → BDF → BDF，界面中設(shè)置參數(shù)。在Basic Settings界面中的Calculation Type選擇TDDFT-NAC，方法采用默認(rèn)的GB3LYP泛函，基組在Basis中的All Electron類型中，選擇6-31G(d,p)。SCF Settings和TDDFT Settings面板中將Use MPEC+COSX Acceleraton的默認(rèn)勾選去掉。在TDDFT Settings面板中的Non-Adiabatic Coupling內(nèi)容框中，在默認(rèn)的Coupling between Ground and Excited-State下，點(diǎn)擊‘+’號(hào)，Basic Settings、SCF Settings、TDDFT Settings界面中的其它參數(shù)以及OPT Settings、Freq Settings等面板的參數(shù)使用推薦的默認(rèn)值，不需要做修改。之后點(diǎn)擊 Generate files 即可生成對(duì)應(yīng)計(jì)算的輸入文件。

選中生成的bdf.inp文件，右擊選擇open with，打開該文件，如下所示：

$compass

Title

C10H8

Geometry

C 0.79273796 0.49102542 -0.00003306

C -0.70229648 0.61186591 0.00000000

C 1.30022931 1.80163336 -0.00006271

C -0.99262499 1.98726799 0.00007812

C 1.54415131 -0.67887417 0.00000000

C -1.63318173 -0.42094562 -0.00002837

C 0.21877157 2.69859812 0.00000000

C 1.10656346 -2.00562675 0.00005788

C -1.41619168 -1.80093044 -0.00004813

C -0.20258112 -2.49333482 0.00000000

H 2.35092512 2.06249888 -0.00009827

H -1.98777599 2.41348149 0.00017649

H 2.62424717 -0.53731744 0.00001117

H -2.67585843 -0.10561277 -0.00001520

H 0.30641472 3.77916915 0.00002385

H 1.88966565 -2.75951312 0.00017580

H -2.31053950 -2.41870504 -0.00009018

H -0.29054446 -3.57807510 0.00000000

End Geometry

Basis

6-31G(d,p)

Skeleton

Group

C(1)

$end

$xuanyuan

Direct

$end

$scf

RKS

Charge

0

SpinMulti

1

DFT

GB3LYP

D3

MPEC+COSX

Molden

$end

$tddft

Imethod

1

Isf

0

Idiag

1

Iroot

6

Istore

1

$end

$resp

Quad

FNAC

Norder

1

Method

2

Nfiles

1

Single

States

1

1 1 1

$end

選中bdf.inp文件，右擊選擇Run提交作業(yè)，任務(wù)結(jié)束后bdf.out，bdf.scf.molden三個(gè)結(jié)果文件會(huì)出現(xiàn)在Project中。 至此，MOMAP對(duì)azulene的S1→S0的輻射速率和內(nèi)轉(zhuǎn)換速率的計(jì)算需要的BDF量化軟件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化頻率結(jié)果文件、非絕熱耦合結(jié)果文件和參數(shù)部分都已完成。 下一期會(huì)接著介紹使用MOMAP進(jìn)行azulene的S1→S0的輻射速率和內(nèi)轉(zhuǎn)換速率的計(jì)算。