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請(qǐng)教各位計(jì)算牛人有關(guān)HOMO/LUMO能極差的問(wèn)題，萬(wàn)急！
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小弟希望模擬紫外吸收光譜，即在基態(tài)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上算了一次TD-DFT，基態(tài)優(yōu)化的log文件在GV中可以看到各個(gè)能級(jí)的能量，E（LUMO）- E（HOMO）能得到一個(gè)能極差。但是在TD計(jì)算后的log文件中，也能找到HOMO->LUMO的一個(gè)躍遷，也顯示一個(gè)能量！這兩個(gè)能量差不一樣！有沒(méi)有哪位大俠能幫我解釋一下這是為什么啊！不理解TD-DFT的內(nèi)涵！畢業(yè)論文萬(wàn)急！小弟先拜謝了！ [ 來(lái)自科研家族 木蟲(chóng)量化 ] |
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9樓已經(jīng)很專(zhuān)業(yè)了 簡(jiǎn)單的說(shuō)就是：DFT的基態(tài)HOMO，LUMO和常見(jiàn)的軌道能量定義其實(shí)有很大的差別（其實(shí)HF的軌道定義更接近我們一般理解的軌道能量） 另外，基態(tài)用DFT計(jì)算的HOMO-LUMO只能定性的解釋反應(yīng)能力，和激發(fā)態(tài)的吸收有關(guān)，但是能量上并不同（否則，要TD-DFT作甚？） 你就直接去TD-DFT的結(jié)果去和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比就好了 |
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lltyy23樓2012-05-08 20:42:13
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# opt=tight ub3lyp/genecp scrf=(cpcm,solvent=thf) geom=connectivity 。 。 。 C N O H Cl 0 6-31G(d,p) **** Re 0 lanl2dz **** Re 0 lanl2dz ------------------------------------------------------------------------------------ # td=(singlets,nstates=80) ub3lyp/genecp scrf=(cpcm,solvent=thf) geom=connectivity 。 。 。 C N O H Cl 0 6-31G(d,p) **** Re 0 lanl2dz **** Re 0 lanl2dz 這計(jì)算方案應(yīng)該是一致的吧？  求指教！ |
6樓2012-05-07 12:59:44
lltyy
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簡(jiǎn)單的說(shuō)說(shuō)，關(guān)于Gaussian計(jì)算中輸出的LUMO軌道的能量（LUMO波函數(shù)的本征值），有好多誤解在里面。因?yàn)橐话愣裕蠹視?huì)從Koopman定理的角度認(rèn)知，認(rèn)為軌道能量即是以電子距核無(wú)窮遠(yuǎn)處為能量零點(diǎn)，則電子軌道的能量即等于將電子從處于該軌道移到無(wú)窮遠(yuǎn)處的能量差值。 然而，事實(shí)上，Gaussian在計(jì)算LUMO軌道能量時(shí)，由于該處事實(shí)上并不存在電子，因此也就不存在該處那個(gè)“虛擬”的“電子”對(duì)于內(nèi)層（或同層）電子的排斥作用，因此，如果事實(shí)上真的將一個(gè)電子從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到此軌道，則新加入的電子對(duì)內(nèi)層電子的排斥同樣導(dǎo)致內(nèi)層電子的軌道能量發(fā)生變化，內(nèi)層電子會(huì)因?yàn)槎嗔送饧拥呐懦庾饔枚淤N近內(nèi)核，勢(shì)能降低而動(dòng)能增加，而內(nèi)層電子對(duì)新加的電子的排斥則小于原先預(yù)計(jì)的值。整個(gè)分子體系的能量變化絕不僅僅是LUMO的軌道能。換到樓主的激發(fā)態(tài)的體系中，內(nèi)層一個(gè)電子激發(fā)到高層的軌道，比如LUMO或LUMO+n等等，由于內(nèi)層離去個(gè)電子，原本的電子之間的排斥減小了，內(nèi)層電子的結(jié)構(gòu)會(huì)變化得更加松散，內(nèi)層的各個(gè)軌道的能級(jí)也會(huì)變化，相應(yīng)地，對(duì)于要處于LUMO層的那個(gè)激發(fā)電子的排斥也會(huì)增加，對(duì)于原本閉殼層的分子而言，激發(fā)一個(gè)電子同時(shí)還損失一個(gè)配對(duì)能。所以，整個(gè)分子體系能量的變化也絕不僅僅是LUMO-HOMO那么簡(jiǎn)單——不然的話(huà)，還要TD計(jì)算干什么？ 所以，LUMO軌道的能量值，僅僅就是個(gè)示意，定性地看看，在有限的化學(xué)經(jīng)驗(yàn)而言，才有一點(diǎn)點(diǎn)意義。憑它是無(wú)法處理定量的光譜計(jì)算的。。 類(lèi)似地推論一下，即可知道，HUMO軌道能量值不等于第一電離能，LUMO軌道能量值也不等于電子親和勢(shì)。 以上是個(gè)人理解，說(shuō)錯(cuò)的地方，請(qǐng)專(zhuān)家指點(diǎn)。 |
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10樓2012-05-07 15:14:15
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