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Azulene的S1→S0的熒光難以被觀測到的原因

鴻之微 ? 來源:鴻之微 ? 作者:鴻之微 ? 2022-10-14 17:02 ? 次閱讀

在使用量化軟件BDF完成Azulene的基態和激發態的結構優化、頻率計算以及非絕熱耦合的計算,并計算完MOMAP輸入文件中需要的參數后,接下來將使用MOMAP軟件對azulene的S1→S0的輻射速率和內轉換速率進行計算,通過對比輻射速率和內轉換速率來解釋azulene的S1→S0的熒光難以被觀測到的原因。 首先計算S1→S0的熒光輻射速率,第一步為做電子振動耦合(electron-vibration coupling, EVC)計算,該計算基于量化計算輸出的分子振動頻率、力常數矩陣,同時在內坐標以及直角坐標系下,計算分子躍遷發生初末態間的模式位移、黃昆因子、重整能以及Duschinsky轉動矩陣。 將bdf的S0優化頻率計算結果改為azulene-s0.out,將S1的計算結果改為azulene-s1.out,同時放在EVC計算文件夾中。

EVC計算的輸入文件momap.inp為:

do_evc = 1

&evc

ffreq(1) = "azulene-s0.out"

ffreq(2) = "azulene-s1.out"

proj_reorg = .t.

/

提交腳本文件momap.slurm,任務運行結束后,生成如下文件

6ba8bd20-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

其中 evc.cart.dat 為利用直角坐標系計算得到的模式位移、黃昆因子、重整能以及 Duschinsky 轉動矩陣的結果;而evc.dint.dat 為內坐標計算模式位移、黃昆因子、重整能,直角坐標計算Duschinsky轉動矩陣的結果。

打開evc.cart.dat文件,查看總重整能的數值:

6bcc9146-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

并與evc.dint.dat文件中的數值進行比較:

6bec58be-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

比較 evc.cart.dat 以及 evc.dint.dat 文件內的重整能,若重整能相差不大(< 1000 cm-1),使用evc.cart.dat文件進行后續計算,若重整能相差較大(一般情況evc.cart.dat大于evc.dint.dat),使用evc.dint.dat文件進行后續計算。這里兩者較為接近,且數值較為合理(<10000 cm-1),可使用evc.cart.dat進行下一步S1→S0的熒光輻射速率計算。 此外,還可以根據EVC計算的結果文件做更多的后處理。 evc.dx.x.com和evc.dx.x.xyz為兩個電子態分子疊加圖,其中evc.dx.x.com可用GaussView打開,在View-Display Format-Molecule中選擇Tube類型,顯示如下:

6c03a7d0-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

evc.dx.x.xyz可用Jmol軟件打開,顯示如下:

6c1cb98c-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

evc.dx.v.xyz也是分子態疊加圖,用Jmol軟件打開,選擇顯示-矢量-0.1A,顯示如下:

6d31ae0e-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

evc.cart.abs為Duschinsky矩陣文件,可用來畫Duschinsky矩陣二維圖。可以在Device Studio中,選擇Simulator-momap-analysis,打開evc.cart.abs文件,顯示如下:

6d482b66-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

同樣的方法打開evc.dint.abs文件,可在ColorType下拉選框選擇顯示顏色,顯示如下:

6d65158c-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

Duschinsky矩陣都是用直角坐標計算的,二者選一即可。 將evc.vib1.xyz和evc.vib2.xyz文件與evc.cart.dat文件放在同一路徑下,在Device Studio中,選擇Simulator-momap-analysis,打開evc.cart.dat文件,出現基態和激發態下各個振動模式對應的重整能和黃昆因子圖,顯示如下:

6d854c30-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

6dab98ae-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

6dca4e48-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

7fd4d572-4ad9-11ed-a3b6-dac502259ad0.png

點擊Choose Color可以改變線的顏色,改變Set Width中的數值可改變線的粗細。點擊圖中的線,右側結構將展示相應的振動模式。振動的快慢可通過Animation Frequency調整,振動的幅度可根據Displacement Amplitude顯示。 下一期將介紹S1→S0的熒光光譜、熒光輻射速率以及內轉換速率的計算。

審核編輯:彭靜
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原文標題:鴻之微BDF軟件計算賞析|量化理論計算探究薁(Azulene)的反Kasha規則熒光機制(三)

文章出處:【微信號:hzwtech,微信公眾號:鴻之微】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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