oscillator strengths (TDDFT)

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Сб апр 14, 2012 4:30 pm

Столкнулся с такой ситуацией: расчитываю в TD DFT набор (серию) однотипных соединей (общий остов), различны 
только заместители (все электроноакцепторные). И вот в случаес заместителем в лице -NO2 обнаружились 
отвретительно малые значения для oscillator strengths. Считаю для первого возбужденного состояния + PCM.
Что интересно также для всех других заместителей значения для осцилляторов адекватные. Но что совсем поражает 
сознание: нет не квазивырождения с близлежащими состояниями. И значения энергии переходов вроде лежат 
в хорошем согласии с экспериментом. :dontknow:

Код: Выделить всё

 Excited State   1:      Singlet-A      2.0794 eV  596.25 nm  f=0.0164  <S**2>=0.000
      66 -> 67         0.70505
 This state for optimization and/or second-order correction.
 Total Energy, E(TD-HF/TD-KS) =  -890.815770434    
 Copying the excited state density for this state as the 1-particle RhoCI density.
 
 Excited State   2:      Singlet-A      2.9916 eV  414.45 nm  f=0.1253  <S**2>=0.000
      64 -> 67         0.10118
      65 -> 67         0.69593
 
 Excited State   3:      Singlet-A      3.2590 eV  380.43 nm  f=0.0000  <S**2>=0.000
      61 -> 67         0.19518
      63 -> 67        -0.67548
 
 Excited State   4:      Singlet-A      3.4417 eV  360.24 nm  f=0.6634  <S**2>=0.000
      64 -> 67         0.54853
      66 -> 68        -0.42973
 
 Excited State   5:      Singlet-A      3.5111 eV  353.12 nm  f=0.2500  <S**2>=0.000
      64 -> 67         0.42011
      66 -> 68         0.55140
 
 Excited State   6:      Singlet-A      3.9799 eV  311.53 nm  f=0.0004  <S**2>=0.000
      59 -> 67         0.70179
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Сб апр 14, 2012 5:05 pm

Жаль, что в Гауссиане нет (или я чего-то не знаю?) ламбда-диагностики. Слишком низкую силу осциллятора могут иметь состояния с переносом заряда: TDDFT обычно занижает их энергию, так что они проваливаются ниже УФ-видимого диапазона или просто оказываются в этом диапазоне и вносят путаницу. А лабмда-диагностика (поищите ссылку и саму статью на форуме) такие проблемные состояния выявляет. Можно и проще поступить: первый переход -- главным образом МО 66 -> МО 67. Посмотрите локализацию 66 и 67 орбиталей. Если одна локализована на остове, а другая -- на заместителе, перед Вами артефактный charge-transfer переход. Кстати, другие заместители какие были?
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Сб апр 14, 2012 5:25 pm

sanya1024 писал(а): Кстати, другие заместители какие были?
других, к сожалению было немного. Всего 4 структурки: незамещенный, нитро, циано и фтор замещенный.
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Сб апр 14, 2012 6:04 pm

Нитро из всех из них как раз может дать артефактные CT переходы
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Сб апр 14, 2012 6:36 pm

sanya1024 писал(а): Можно и проще поступить: первый переход -- главным образом МО 66 -> МО 67. Посмотрите локализацию 66 и 67 орбиталей. Если одна локализована на остове, а другая -- на заместителе, перед Вами артефактный charge-transfer переход. Кстати, другие заместители какие были?
так и сделаю, точнее уже поставил переоптимизороваться геометрию с записью локализации орбиталей
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Сб апр 14, 2012 7:12 pm

Да ни к чему! Если Вашу выдачу можно чем-то визуализировать (GaussView, ChemCraft), просто посмотрите на орбитали. Ничего переоптимизировать не надо. В худшем случае, прогоните single-point расчет с чтением орбиталей из чекпойнта (если его не перезаписали чем-то другим) и ключами, с к-рыми орбитали будут визуализироваться (знаю, что ChemCraft не показывает орбитали без какого-то ключа в инпуте, но не помню какого, то ли GFINP, то ли GFPRINT).
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Вс апр 15, 2012 1:38 am

sanya1024 писал(а): Ничего переоптимизировать не надо. В худшем случае, прогоните single-point расчет с чтением орбиталей из чекпойнта
ну собственно я это и имел ввиду.
ниже картинки для 66 и 67 орбитали. 67 действительно только на остове
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Вс апр 15, 2012 7:13 am

Не, это никак не charge-transfer. По бОльшей части обе орбитали локализованы на остове. Короче, это не артефактный CT переход. А что в эксперименте?
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Вс апр 15, 2012 6:47 pm

sanya1024 писал(а):Не, это никак не charge-transfer. По бОльшей части обе орбитали локализованы на остове. Короче, это не артефактный CT переход. А что в эксперименте?
тут, к сожалению, ничего более вразумительного чем совпадение максимумов абсорбции и эмиссии (+- 10 нм) привести не могу.
Нут не данных измерения ультрабыстрых ни чего либо еще. Очевино, что не достаточно, для построения обоснованных умозаключений, 
но большего в наличии нет :(
Да, и еще пожалую это важно, но совпадение максимумов только в случае PCM модели. Если для вакуума то там
попадание не более чем +- 50-60 нм
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Вс апр 15, 2012 7:35 pm

Это как раз нормально. А что говорит эксперимент про интенсивность этого перехода? и как по сравнению с другими производными?
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Вс апр 15, 2012 8:19 pm

Да, тут вы прямо в точку. Ну то есть с интенсивностями переходов проблема. И проблема везде (для каждого из серии). В среднем интенсивность перехода
расчетная в 1.5, а то и в 2 раза выше чем определенная. 
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Пн апр 16, 2012 2:29 am

А если функционал сменить? на какой-нибудь с меньшим весом ХФ обмена? Просто я в сомнительных случаях делаю такой тест: одну и ту же систему считаю в BLYP, B3LYP, BHHLYP и HFLYP (соответственно, вес ХФ обмена 0, 20, 50 и 100% при одинаковой корреляции). Если вижу какие-то катастрофические изменения, дело нечисто и надо переходить на другие методы. У меня альтернатива -- CASSCF/XMCQDPT в FireFly. CASPT2 в Гауссиане я бы не стала рекомендовать: во-первых, он меееееееедленный и прожорливый, а во-вторых, у него есть недостатки, к-рые подробно описывает Грановский в своей статье http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/ ... 214113.pdf и презентации http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/xmcqdpt.pdf.

Но вообще-то промах всего-то в 1.5-2 раза -- это не так уж и плохо. Я-то скорее имела в виду ответ типа "ноль -- существенно не ноль". Порог -- условно где-то 0.1.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Аватара пользователя
Yurii
Сообщения: 682
Зарегистрирован: Сб авг 11, 2007 1:59 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение Yurii » Пн апр 16, 2012 1:10 pm

А вообще, какой метод/базис используете? Я вот тут расчитывал адиабатические и вертикальные потенциалы ионизации и подивился, какая точность эксперимета была три десятка лет назад.
прозвище "Фабержé" легендарный разведчик Дроздов получил за свое уникальное умение работать с информацией, добывать ее и превращать в драгоценность высшей пробы.

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Пн апр 16, 2012 3:51 pm

да в общем-то все стандартно B3LYP/6-311+G(d,p)  и для проверки PBE0/6-311+G(d,p). ну то есть не для проверки, а так скажем, для проверки воспроизводимости.
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
surius
Сообщения: 1489
Зарегистрирован: Пт сен 21, 2007 11:20 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение surius » Пн апр 16, 2012 4:01 pm

sanya1024 писал(а):А если функционал сменить? на какой-нибудь с меньшим весом ХФ обмена? Просто я в сомнительных случаях делаю такой тест: одну и ту же систему считаю в BLYP, B3LYP, BHHLYP и HFLYP (соответственно, вес ХФ обмена 0, 20, 50 и 100% при одинаковой корреляции). Если вижу какие-то катастрофические изменения, дело нечисто и надо переходить на другие методы.
Хорошая идея. Попробовать можно, тем более что это ни к чему не обязывает. Но с другой стороны страшно, если будет коллапс, значит TD не применим (работает не удовлетворительно), а значит его нужно менять....
sanya1024 писал(а):У меня альтернатива -- CASSCF/XMCQDPT в FireFly.
sanya1024 писал(а):CASPT2 в Гауссиане я бы не стала рекомендовать: во-первых, он меееееееедленный и прожорливый, а во-вторых, у него есть недостатки, к-рые подробно описывает Грановский в своей статье http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/ ... 214113.pdf и презентации http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/xmcqdpt.pdf.
Вот это то и страшно. По поводу реализации CASPT2 в Г. это практически всеобщее мнение (ну может за исключение разработчиков). Хотя, так или иначе, этот момент непременно настанет, и нужно будет переключаться на что-то более гибкое и менее дуракаустойчивое чем TD :shock:
"Bite my shiny metal ass"
Bender

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Пн апр 16, 2012 6:39 pm

Ну, может, у Вас не все так запущено...
У меня сейчас в IJQC лежит статья. Там, в частности, получилось, что в тесте BLYP-B3LYP-BHHLYP-HFLYP ход потенциальных кривых при сканировании по координате радикально меняется. А в CASSCF/XMCQDPT получилась качественно такая же картинка, как в B3LYP и PBE0 (великой разницы между этими функционалами нет: в одном 20% ХФ обмена, в другом 25%, и немного разная кон-шэмовская обменно-корреляционная часть, так что проверять один другим бессмысленно).

Вам тяжеловато будет переходить с Гауссиана на FireFly. Возможно, перейти на Орку и NEVPT в ней будет легче, но тут ничего сказать не могу, я невеликий спец по Орке и NEVPT в ней не щупала. Но и NEVPT не без недостатков, как пишет Грановский.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

alxyppv
Сообщения: 560
Зарегистрирован: Сб апр 07, 2007 11:23 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение alxyppv » Пн апр 16, 2012 11:17 pm

surius писал(а):
sanya1024 писал(а):А если функционал сменить? на какой-нибудь с меньшим весом ХФ обмена? Просто я в сомнительных случаях делаю такой тест: одну и ту же систему считаю в BLYP, B3LYP, BHHLYP и HFLYP (соответственно, вес ХФ обмена 0, 20, 50 и 100% при одинаковой корреляции). Если вижу какие-то катастрофические изменения, дело нечисто и надо переходить на другие методы.
Хорошая идея. Попробовать можно, тем более что это ни к чему не обязывает. Но с другой стороны страшно, если будет коллапс, значит TD не применим (работает не удовлетворительно), а значит его нужно менять....
У Grimme давно (еще в 2003 году) была статья, где он показывал что в сопряженных системах у TDDFT есть фундаментальные проблемы - разное качество описания разных типов переходов (по сути опять та же проблема переходов с переносом заряда, но в данном случае она не так легко диагностируется). И изменением веса точного обмена это, увы, совсем не лечится... Я к тому, что при разных заместителях - у Вас там LUMO не меняется? ну или например сильно меняется энергия относительно других орбиталей... так, что для NO2 это уже, скажем, просто переход между другими орбиталями?
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
А.П.

Ferom
Сообщения: 1049
Зарегистрирован: Чт дек 16, 2010 11:43 am

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение Ferom » Вт фев 18, 2014 11:14 pm

Если выявлять степень переноса заряда по Малликеновским заселенностям на атомах донора и акцептора в основном и возбужденном состояниях, достаточно ли этого будет для вывода о том, что TDDFT врёт, или же стоит посмотреть на орбитали, а также провести тесты на влияние ХФ обмена?

Аватара пользователя
sanya1024
Сообщения: 1672
Зарегистрирован: Чт янв 20, 2011 3:24 pm

Re: oscillator strengths (TDDFT)

Сообщение sanya1024 » Вс мар 09, 2014 8:44 pm

Обычно для этого используют ламбда-диагностику (есть в Гамессе, где еще -- не знаю). В аттаче статья про это.
JChemPhys_128_044118.pdf
Перенос заряда может быть как артефактным (тогда он будет уменьшаться при увеличении веса ХФ обмена, увидите и по малликеновским зарядам, и по ламбда-диагностике), так и реальным (ну бывают такие системы, да :) тогда никуда он при увеличении веса ХФ обмена хоть до 100% не денется).
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 6 гостей