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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 量子化学 » Multiwfn » Multiwfn能不能求出两个NTO轨道的overlap
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茕茕恭煮

木虫 (正式写手)

[求助] Multiwfn能不能求出两个NTO轨道的overlap 已有1人参与

请问，利用高斯计算结果，没有TD的相关信息，只有NTO的fchk文件和log文件的情况下，能不能求出电子轨道和空穴轨道的overlap的积分大小呢？
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1楼 2014-08-14 18:56:16
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
gmy1990: 金币+2 2014-08-15 02:38:30
茕茕恭煮: 金币+20, ★★★★★最佳答案 2014-08-15 10:01:14
注意NTO之间本身是正交的，重叠积分为0，所以只能计算它们的模的重叠积分。载入fchk文件后，进Multiwfn的主功能100里的11，输入两个轨道编号即可。公式见手册3.100.11节。
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2楼2014-08-14 21:43:25
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茕茕恭煮

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by sobereva at 2014-08-14 21:43:25
注意NTO之间本身是正交的，重叠积分为0，所以只能计算它们的模的重叠积分。载入fchk文件后，进Multiwfn的主功能100里的11，输入两个轨道编号即可。公式见手册3.100.11节。

sob老师，我还有个问题。用TD结果得出的hole-electron的overlap和用NTO结果得出的电子轨道与空穴轨道的overlap有可比性吗？这是同一个概念吗？比如：1.载入TD.fchk后用主功能18得到Excited State 1 的 Integral of ele-hole overlap 2.载入对应的transition=1 的 NTO.fchk，主功能100里的11分析对应的电子轨道和空穴轨道的final result。1和2这两种方式是同一个概念吗？有什么区别呢？谢谢sob老师啦~~~
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3楼2014-08-15 18:36:40
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

本人已永久离开小木虫
引用回帖:
3楼: Originally posted by 茕茕恭煮 at 2014-08-15 18:36:40
sob老师，我还有个问题。用TD结果得出的hole-electron的overlap和用NTO结果得出的电子轨道与空穴轨道的overlap有可比性吗？这是同一个概念吗？比如：1.载入TD.fchk后用主功能18得到Excited State 1 的 Integral of ...

定义不同。
主功能100里的11对两个轨道的重叠值是这么计算的
∫|ψ1(r)|*|ψ2(r)|dr
这里| |代表取绝对值，ψ1和ψ2是两个轨道波函数。

主功能18的1里面给出的那个overlap值是这么计算的
∫min(ρ_hole(r),ρ_ele(r))dr
ρ_hole和ρ_ele是hole和electron的密度分布。min是求二者当中的最小值。

假设跃迁可以完全被ψ1->ψ2描述，那么满足此关系ρ_hole=(ψ1)^2，ρ_ele=(ψ2)^2

所以，当一对儿NTO就可以较好地表示跃迁时，这两个功能给出的重叠值虽然不同，绝对值上没法相比，但是物理意义相似，是正相关的，都可以反应重叠程度。但是当跃迁没法用一对儿NTO很好表示时，即NTO分析方法不适用时，就只能用electron-hole分析方法给出的overlap值来衡量了。
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4楼2014-08-15 19:34:48
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茕茕恭煮

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by sobereva at 2014-08-15 19:34:48
定义不同。
主功能100里的11对两个轨道的重叠值是这么计算的
∫|ψ1(r)|*|ψ2(r)|dr
这里| |代表取绝对值，ψ1和ψ2是两个轨道波函数。

主功能18的1里面给出的那个overlap值是这么计算的
∫min(ρ_hole(r), ...

sob老师，我可以通过什么方式来判断，一对儿NTO是否能够很好的表示跃迁吗？新手有很多不懂的地方，恳请您帮助。

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5楼2014-08-16 07:13:56
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sobereva

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gmy1990: 金币+3 2014-08-17 07:04:35
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5楼: Originally posted by 茕茕恭煮 at 2014-08-16 07:13:56
sob老师，我可以通过什么方式来判断，一对儿NTO是否能够很好的表示跃迁吗？新手有很多不懂的地方，恳请您帮助。
...

看本征值。在这个帖子里有介绍
跃迁密度分析方法-自然跃迁轨道(NTO)简介
http://hi.baidu.com/sobereva/item/16a9e1d833658019d68ed0c3

当一对儿NTO的本征值非常接近于1，说明跃迁可以用这一对儿NTO很好表示；如果没有任何一对儿NTO本征值接近1，而是有好几对儿的本征值就是有一定大小的，那么就没法用一对儿NTO很好表示跃迁了，NTO分析就失效了，达不到它原本的目的。特别是涉及简并的跃迁，NTO总是失效。
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6楼2014-08-16 13:55:59
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茕茕恭煮

木虫 (正式写手)
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6楼: Originally posted by sobereva at 2014-08-16 13:55:59
看本征值。在这个帖子里有介绍
跃迁密度分析方法-自然跃迁轨道(NTO)简介
http://hi.baidu.com/sobereva/item/16a9e1d833658019d68ed0c3

当一对儿NTO的本征值非常接近于1，说明跃迁可以用这一对儿NTO很好表示； ...

sob老师，我还有两个问题不明白。
1、当一对儿NTO本征值略大于1的时候（e.g. 1.00028），这对儿NTO是有效的吗？
2、对于同一构型下，同一激发态的跃迁，integral of overlap of hole-electron distribution 和 transition dipole moment 之间有什么关系吗？我本认为integral of overlap of hole-electron distribution减小，那么 transition dipole moment也应该减小，但是实际上 transition dipole moment反而增大了，实在想不明白怎么解释这个问题了，还是得麻烦sob老师帮我解释一下。
谢谢sob老师的耐心回答~~~~~
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7楼2014-08-19 10:05:16
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sobereva

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gmy1990: 金币+2 2014-08-20 02:04:06
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7楼: Originally posted by 茕茕恭煮 at 2014-08-19 10:05:16
sob老师，我还有两个问题不明白。
1、当一对儿NTO本征值略大于1的时候（e.g. 1.00028），这对儿NTO是有效的吗？
2、对于同一构型下，同一激发态的跃迁，integral of overlap of hole-electron distribution 和 t ...

1 是有效的，可以简单地当成1来看待。CIS或TDA近似下的TDDFT的话肯定不会大于1，TDDFT、TDHF稍微大于1是经常出现的。
2 有一定关联，但并非总是正比关系。如果overlap特别小，那么跃迁偶极矩也会很小。但不意味着overlap大的时候跃迁偶极矩就会大，此时跃迁偶极矩为0也是正常的（跃迁禁阻）。所以只能说overlap大是跃迁偶极矩大的前提条件。
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8楼2014-08-19 23:24:59
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