TDDFT c PCM и без

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

TDDFT c PCM и без

Сообщение АлександрI » Ср июн 08, 2011 12:29 am

Уважаемые форумчане, подскажите, при расчёте вертикальных энергий возбуждения с помощью ТDDFT в воде как правильнее делать (FireFly):
1. брать оптимальную геометрию из вакуума (с подтверждением гессианом)и делать TDDFT+PCM ?
или
2. брать оптимальную геометрию из воды, полученную с РСМ (РСМ+гессиан считать не рекомендуется) и делать TDDFT без РСМ?
или
3. брать оптимальную геометрию из воды, полученную с РСМ и делать TDDFT + РСМ?
:issue:

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

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение sanya1024 » Ср июн 08, 2011 1:16 am

Третий способ. Или первый, если в геометрии с PCM не уверены.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение АлександрI » Ср июн 08, 2011 1:53 am

Спасибо за ответ, но меня гложет сомнение:
РСМ изменяет геометрию из вакуума, получаем геометрию в воде. А теперь опять, делая TDDFT+PCM, не будет ли геометрия опять изменена процедурой РСМ до того, как начнутся итерации - это будет уже третья, и неизвестно какая, геометрия, которую в аутпуте мы не видим...
Если спросить по-другому, что будет если делать так: получив опт. геометрию (ОГ) в вакууме, делает оптимизацию в воде с РСМ. Полученную геометрию опять подвергаем оптимизации с РСМ и так n раз...
Что это будет за геометрия после n циклов? :shock:

avelon
Сообщения: 469
Зарегистрирован: Ср авг 12, 2009 5:09 pm

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение avelon » Ср июн 08, 2011 2:17 am

АлександрI писал(а):Спасибо за ответ, но меня гложет сомнение:
Полученную геометрию опять подвергаем оптимизации с РСМ и так n раз...
Что это будет за геометрия после n циклов? :shock:
а вы попробуете оптимизировать уже оптимизированную геометрию) программа выдаст что градиент меньше заданного и данная геометрия оптимизированная.
при расчёте вертикальных энергий возбуждения RUNTYPE в FF = ENERGY. значит геометрия не измениться. если конечно вам нужно посчитать геометрию возбужденного сосотояния то OPTIMIZE, но FF не умеет считать так. берити GAMESS US для этого.

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

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение sanya1024 » Ср июн 08, 2011 11:21 am

АлександрI писал(а):Спасибо за ответ, но меня гложет сомнение:
РСМ изменяет геометрию из вакуума, получаем геометрию в воде. А теперь опять, делая TDDFT+PCM, не будет ли геометрия опять изменена процедурой РСМ до того, как начнутся итерации - это будет уже третья, и неизвестно какая, геометрия, которую в аутпуте мы не видим...
Если спросить по-другому, что будет если делать так: получив опт. геометрию (ОГ) в вакууме, делает оптимизацию в воде с РСМ. Полученную геометрию опять подвергаем оптимизации с РСМ и так n раз...
Что это будет за геометрия после n циклов? :shock:
Поскольку у Вас стоит Runtyp=energy, то геометрия будет исходной. А ставить что-то другое бессмысленно: вертикальный спектр -- на то и вертикальный, что рассчитывается в геометрии минимума основного состояния (неважно, полученного для вакуума или для PCM). Он соответствует спектру поглощения (в газофазном приближении или в приближении PCM, соответственно).
Для спектров флуоресценции геометрию возб. состояния оптимизировать надо (не в FF, поскольку там до сих пор нет такой возможности). Для газовой фазы все просто (надо объяснять подробности?) Но с учетом PCM это крайне непростая процедура, подробно описанная в мануале Гауссиана. Пока не берите в голову.
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение АлександрI » Ср июн 08, 2011 9:37 pm

avelon писал(а):а вы попробуете оптимизировать уже оптимизированную геометрию
Уже пробовал, причём с использованием гессиана из предыдущего расчёта. Программа стала выдавать сообщения о локальных квадратурах с огромными RMS: видно, что энергия выскочила из локального минимума, а потом долго и нудно к нему возвращалась, сколько у меня хватило терпения ждать...
Я думаю, что это всё таки полезно: увеличивать амплитуду поиска, можно исследовать близлежащие участки PES на предмет наличия других лок. мин., либо отсутствия последних.
sanya1024 писал(а):неважно, полученного для вакуума или для PCM
Так я правильно понял, что при работе по рекомендуемому п.3
sanya1024 писал(а):Третий способ.
можно не делать TDDFT+PCM, а просто РСМ, если уже оптимизация делалась с РСМ?
Если так, то это уменьшит время расчёта за счёт отключения PCMAnalyze...
avelon писал(а):посчитать геометрию возбужденного сосотояния то OPTIMIZE, но FF не умеет считать
А что же тогда приводится в аутпуте после заголовка
TDDFT PROPERTIES...FOR THE WAVEFUNCTION OF EXCITED STATE 1
(USING THE UNRELAXED DENSITY)

и далее следует
properties for the Unrelaxed TDDFT density

в том числе и геометрия и она такая же, что и исходная - правильно, ведь вертикальные энергии возбуждения рассчитываются в адиабатическом приближении, когда атомы не успевают за изменением электронной плотности. А какой тогда смысл в оптимизации геометрии возбуждённого состояния?

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

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение sanya1024 » Чт июн 09, 2011 1:13 am

можно не делать TDDFT+PCM, а просто РСМ, если уже оптимизация делалась с РСМ?
Если так, то это уменьшит время расчёта за счёт отключения PCMAnalyze...
Как это "не делать TDDFT"? а спектр чем считать? TDDFT -- это расчет спектра. Геометрию трогать не надо (Runtyp=energy, а не optimize), PCMAnalyze отключайте -- не понадобится.
Спектр поглощения рассчитывается в Кондоновском приближении: за время изменения эл. плотности ядра не успевают сместиться. Поэтому возбуждение -- вертикальное. А дальше, попав на ППЭ возбужденного состояния, система начинает релаксировать. Если в процессе релаксации система свалилась в минимум на ППЭ возбужденного состояния, то из него она может высветиться (опять-таки вертикально, т.е., без смещения ядер) -- это и есть флуоресценция. Посмотрите на картинку http://en.wikipedia.org/wiki/File:Franc ... iagram.png. Поэтому для расчета спектров флуоресценции оптимизировать геометрию возбужденного состояния нужно. И в точке минимума возбужденного состояния считать вертикальный спектр.
Более того, если у Вас есть еще и поляризуемое окружение, то при возбуждении оно также не успеет даже дернуться (поэтому в PCM также считают вертикальные спектры поглощения). Зато при последующей релаксации возбужденного состояния окружение очень даже успеет подстроиться. Т.е., структура возбужденной молекулы будет релаксировать вместе со своим окружением. А попав в минимум, система высвечивается вертикально вниз, т.е., состояние окружения при этом будет таким, каким оно было в точке минимума возбужденного состояния. В мануале Гауссиана это все подробно описано, и дана пошаговая методика (3 расчета со считыванием из *.chk файла). В GAMESS я не знаю, как это воспроизвести, а в FF это и вовсе невозможно. Так что флуоресценцию в голову не берите, а спектры поглощения в PCM считайте на здоровье, сравнивайте с экспериментом, корректируйте модель. Это и называется исследованием :)
Вот и вся моя работа. Стеречь ребят над пропастью во ржи. (Дж. Д. Сэлинджер)

АлександрI
Сообщения: 378
Зарегистрирован: Ср мар 23, 2011 5:09 pm

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение АлександрI » Чт июн 09, 2011 8:45 am

sanya1024 писал(а): PCMAnalyze отключайте -- не понадобится.
Дело в том, что я,в частности, задавал вопрос о необходимости делать РСМAnanlyze на англоязычном форуме Грановского:
http://classic.chem.msu.su/cgi-bin/ceil ... 255-00.htm
К сожалению, я никакого ответа не получил, возможно, из-за моего плохого английского :(
Но я, как зануда, написал ему личку и Грановский нашёл время мне ответить (за что я ему очень благодарен),цитирую (не знаю, можно ли цитировать без разрешения Босса): "...Ставить Analyze=0 не советую никогда, но в случае проблем, его можно ограничить, например, Analyze=1 или Analyze=2...". Может эта рекомендация будет полезна и нашим форумчанам...
sanya1024 писал(а):флуоресценцию в голову не берите
Да, спасибо, я согласен, этого я сделать не смогу (покаместь). Но в ряду последовательной диссоциации гидроксильных групп моей молекулы, конкретно, для первой анионной формы флуоресценция возникает (зелёная) при максимуме полосы поглощения около 515 нм, а при последующей диссоциации и батохромных сдвигах- исчезает! Боюсь, что в будущем мимо этого я не пройду :(
sanya1024 писал(а):Как это "не делать TDDFT"? а спектр чем считать?
Ну конечно же, я приношу извинения, вышла ОЧЕПЯТКА :oops:, наверно, поздно уже было, я хотел (и теперь хочу) спросить: можно не делать TDDFT+PCM, а просто TDDFT, если уже оптимизация делалась с РСМ?

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

Re: TDDFT c PCM и без

Сообщение sanya1024 » Чт июн 09, 2011 2:04 pm

АлександрI писал(а):цитирую (не знаю, можно ли цитировать без разрешения Босса): "...Ставить Analyze=0 не советую никогда, но в случае проблем, его можно ограничить, например, Analyze=1 или Analyze=2...". Может эта рекомендация будет полезна и нашим форумчанам...
Да, я это и имела в виду (я обычно ставлю Analyze=3)
АлександрI писал(а):Но в ряду последовательной диссоциации гидроксильных групп моей молекулы, конкретно, для первой анионной формы флуоресценция возникает (зелёная) при максимуме полосы поглощения около 515 нм, а при последующей диссоциации и батохромных сдвигах- исчезает! Боюсь, что в будущем мимо этого я не пройду :(
Да... но всему свое время :) пока разбирайтесь с поглощением.
АлександрI писал(а):я хотел (и теперь хочу) спросить: можно не делать TDDFT+PCM, а просто TDDFT, если уже оптимизация делалась с РСМ?
Не, если оптимизация делалась с PCM, то и вертикальный спектр считайте с PCM. Можете для пробы сравнить спектр при одной и той же геометрии с PCM и без (разница будет!), но смысл имеет именно результат, полученный полностью в PCM (или полностью без, т.е., на газофазной геометрии). И вот почему: поляризуемый континуум -- он не только сам поляризуется под действием эл. плотности молекулы, но и своим (наведенным) полем воздействует на эл. плотность молекулы -- и т.д., до самосогласования. При расчете ССП это самосогласование и делается. Затем делается TDDFT -- уже с эл. плотностью молекулы, как-то измененной полем растворителя. При этом, разумеется, и плотность возбужденного состояния будет не такой, как она была бы в отсутствие растворителя. Но растворитель это изменение эл. плотности молекулы при возбуждении почувствовать уже не успеет -- потому что вертикальное (мгновенное) возбуждение.
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 7 гостей