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喻儿在线

金虫 (小有名气)

很不愿意努力但必须努力的大喵

[求助] 有关HOMO和LUMO轨道，方向性的问题

在此请教各位大牛，求助一下有关HOMO, 及LUMO轨道的计算方法和电子云密度的正负问题：
1. 我一直搞不清楚激发态的HOMO, LUMO怎么算，看如下的的计算：
基态的轨道计算为：
#  b3lyp/6-31+(d,p) pop=full  
然后激发态是在其优化好的结构基础之上使用如下命令吗？
# td=(nstates=6,root=1)/6-31+g(d,p) pop=full
我总觉得这个用的好像不对，好像把激发态给放松了，还是说要在这个基础之上加一条什么命令呢？

2. 就是如下的这张图，文章上面写的是π电子元的密度，可是为什么会有正负呢？如果是轨道的方向问题的话，这些数值是怎么得来的呢？一般我们算某个原子对电子云的贡献都是百分比的形式，而且图中各原子的上的数值相加也不为1，这是怎么一回事呢？
有关HOMO和LUMO轨道，方向性的问题
电子云密度图.png
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一旦开始就不要害怕！
1楼 2013-10-08 11:21:49
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枪下游魂

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
喻儿在线: 金币+5, ★有帮助, 1.是这个意思；2.相位差？图片下面写的是电子云密度呀 2013-10-08 13:23:07
gkf高: 金币+3 2013-10-09 20:52:32
1、如果激发态仍用b3lyp方法，可以写成
# td=(nstates=6,root=1) b3lyp/6-31+g(d,p) pop=full
不知道LZ是不是这个意思？

2、根据图例的说明，这个数值应是相位差吧？
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2楼2013-10-08 12:36:24
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枪下游魂

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
喻儿在线: 金币+5, ★有帮助 2013-10-08 15:57:46
2、恩，我的理解是这样：正负号代表正负相位，数值代表π电子密度？
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3楼2013-10-08 15:39:26
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喻儿在线

金虫 (小有名气)

很不愿意努力但必须努力的大喵
引用回帖:
3楼: Originally posted by 枪下游魂 at 2013-10-08 15:39:26
2、恩，我的理解是这样：正负号代表正负相位，数值代表π电子密度？

2. 一般咱们都是用的平方和求的百分比嘛，但是他这个如果是百分比的话，总的百分比之和不是应该是1吗？但是他这个不是1，我觉得是不是他把求得的轨道系数相加得到的，还有他的这个图我实在不知道怎么做的，用什么软件做的，还有这种效果？
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一旦开始就不要害怕！
4楼2013-10-08 16:01:04
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zhou2009

版主 (著名写手)

【答案】应助回帖

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感谢参与，应助指数 +1
喻儿在线: 金币+40, ★★★很有帮助, 非常好的回答！ 2013-10-09 20:44:51
gkf高: 金币+6 2013-10-09 20:52:22
我没有作激发态课题，但一般说来：
1、        算激发态，因为形成了不配对的单电子，在计算方法上要用开壳层，同时要要根据单电子数确定自旋多重度。这时自然就有对应的激发态HOMO, LUMO。
一般激发态也应重新优化，它常常会变形。当然，现在的п系可能有稳定的作用。在做激发态的电子密度差时，也都用基态构型，设想到激发态时构型还来不及变化。
2、        所附的图，用黑白圆表示了HOMO, LUMO的相位和相对大小，旁标的值应是原子的п电子轨道的系数，正负号表示相位。至于图注说是п-electron density，应不够严格。
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» 本帖已获得的红花（最新10朵）

喻儿在线
5楼2013-10-09 10:34:13
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喻儿在线

金虫 (小有名气)

很不愿意努力但必须努力的大喵
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引用回帖:
5楼: Originally posted by zhou2009 at 2013-10-09 10:34:13
我没有作激发态课题，但一般说来：
1、        算激发态，因为形成了不配对的单电子，在计算方法上要用开壳层，同时要要根据单电子数确定自旋多重度。这时自然就有对应的激发态HOMO, LUMO。
一般激发态也应重新优化，它常 ...

您就2.给出的回答真的很棒，我现在想对于HOMO, LUMO的相位中某一个原子的п电子轨道的系数的计算方法在您这求证一下，您看一下我这样做对不对，谢谢您了~~~
我附上的是我用pop=full计算出来的前线轨道系数的截图，35号为HOMO轨道，36为LUMO轨道，现在都选择编号为1的C原子来进行电子轨道的系数分析：
35-HOMO轨道：
C1=（-0.00001)2S+(0.25400)2PZ+(0.00015)3S+(0.00007)3PX+(-0.00005)3PY+(0.19119)3PZ+(-0.00902)4XZ+(-0.00329)4YZ=0.43304
36-LUMO轨道:
C1=(0.00002)2PX+(0.27678)2PZ+(0.00025)3S+(0.00006)3PX+(-0.00012)3PY+(0.32203)3PZ+(0.00583)4XZ+(0.00461)4YZ=0.60946

我想知道上面大家提到的轨道系数是不是这样算出来的？我不知道这样计算对不对，完全是我自己的猜测，一般我们做轨道成分分析都是计算它的平方和，但是遇到上面那张电子云密度图真心的懵了。。。。如果不对，希望您能教我正确的方式，PS，这是基态下的轨道。求大师指点
有关HOMO和LUMO轨道，方向性的问题-1
35.png


有关HOMO和LUMO轨道，方向性的问题-2
36.png
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6楼2013-10-09 21:28:06
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