MOMAP对azulene的S1→S0的辐射速率和内转换速率的计算结构优化

 

我们使用BDF进行azulene的S1激发态结构优化和频率计算。选中Simulator → BDF → BDF，界面中设置参数。在Basic Settings界面中的Calculation Type选择TDDFT-OPT+Freq，方法采用默认的GB3LYP泛函，基组在Basis中的All Electron类型中，选择6-31G(d,p)。SCF Settings和TDDFT Settings面板中将Use MPEC+COSX Acceleraton的默认勾选去掉。Basic Settings、SCF Settings、TDDFT Settings界面中的其它参数以及OPT Settings、Freq Settings等面板的参数使用推荐的默认值，不需要做修改。之后点击 Generate files 即可生成对应计算的输入文件。

选中生成的bdf.inp文件，右击选择open with，打开该文件，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

选中bdf.inp文件，右击选择Run提交作业，任务结束后bdf.out，bdf.out.tmp，bdf.scf.molden三个结果文件会出现在Project中。   选择bdf.out，右击show view，在Optimization对话框中，显示结构已经达到收敛标准。

在Frequency对话框中，检查频率，若不存在虚频证明结构已经优化到极小点。

选择bdf.out.tmp，右击open with containing folder，打开bdf.out.tmp，在文件开始向下查找第一个tddft计算模块‘module tddft’。根据tddft模块的Ground to excited state Transition electric dipole moments (Au) 中的State 1的跃迁电偶极矩，得到momap需要的参数EDMA，计算方法为： 需要将单位a.u.转换为Debye，因此EDMA= 0.3646*2.5417=0.9267 Debye。

在文件末尾向上查找第一个tddft计算模块‘module tddft’。根据tddft模块的Ground to excited state Transition electric dipole moments (Au) 中的State 1的跃迁电偶极矩，得到momap需要的参数EDME，计算方法为： 需要将单位a.u.转换为Debye，因此EDMA= 0.3646*2.5417=0.6507 Debye。  

在该tddft模块的Statistics for [dvdson_rpa_block]:中读取No. 1态的能量为 -385.8030478000 a.u.，即为S1态的单点能。   将S1态的单点能与S0态的单点能相减，即得momap需要的两态的能量差参数Ead=0.07502 a.u.。

基于基态结构，做S0和S1之间的非绝热耦合计算。点击azulene_s0.hzw，右击点击copy，设置new file name为nacme，在Project中出现nacme.hzw。双击nacme.hzw，使用BDF进行azulene的非绝热耦合计算。选中Simulator → BDF → BDF，界面中设置参数。在Basic Settings界面中的Calculation Type选择TDDFT-NAC，方法采用默认的GB3LYP泛函，基组在Basis中的All Electron类型中，选择6-31G(d,p)。SCF Settings和TDDFT Settings面板中将Use MPEC+COSX Acceleraton的默认勾选去掉。在TDDFT Settings面板中的Non-Adiabatic Coupling内容框中，在默认的Coupling between Ground and Excited-State下，点击‘+’号，Basic Settings、SCF Settings、TDDFT Settings界面中的其它参数以及OPT Settings、Freq Settings等面板的参数使用推荐的默认值，不需要做修改。之后点击 Generate files 即可生成对应计算的输入文件。

选中生成的bdf.inp文件，右击选择open with，打开该文件，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

选中bdf.inp文件，右击选择Run提交作业，任务结束后bdf.out，bdf.scf.molden三个结果文件会出现在Project中。 至此，MOMAP对azulene的S1→S0的辐射速率和内转换速率的计算需要的BDF量化软件的结构优化频率结果文件、非绝热耦合结果文件和参数部分都已完成。 下一期会接着介绍使用MOMAP进行azulene的S1→S0的辐射速率和内转换速率的计算。

　　

      审核编辑：彭静