现实染料的过量和兴奋状态双极时刻:波函数,BSE/GW和TD-DFT值之间的比较
Iryna Knysh1, Jose D J Villalobos-Castro2, Ivan Duchemin3
1Nantes Université, CNRS, CEISAM UMR 6230, F-44000 Nantes, France. Denis.Jacquemin@univ-nantes.fr.
贝特-萨尔佩特方程 (BSE) 与自值自相一致的evGW内核准确计算有机染料中的激发状态二极极时刻. 这种方法显示了与时间依赖密度函数理论 (TD-DFT) 相比更好的性能,用于挑战电子转换.
科学领域:
- 计算化学的计算化学
- 量子化学 是一个量子化学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 精确计算激发状态属性对于理解和设计有机染料至关重要.
- 像时间依赖密度函数理论 (TD-DFT) 这样的现有方法在描述复杂的电子激发方面存在局限性.
- 贝特-萨尔佩特方程 (BSE) 形式主义为激发状态计算提供了多体格林函数方法.
研究的目的:
- 为了评估BSE形式主义的准确性,使用自身价值自相一致的evGW (BSE/evGW) 交换相关核.
- 评估BSE/evGW的性能,以计算有机染料中激发状态 (μES) 和过量双极时刻 (Δμ).
- 将BSE/evGW结果与波函数方法 (ADC(2),CC2,CCSD) 和TD-DFT进行比较.
主要方法:
- 计算了对4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 双极时刻的演变对于4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 双极时刻对于4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 双极时刻的演变对于4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 的单极激发状态的最低值.
- 计算了25种有机染料的多样性集的激发状态 (μES) 和过量二极极矩 (Δμ).
- 使用了BSE/evGW方法,并将结果与ADC(2),CC2,CCSD和各种TD-DFT函数 (例如TD-M06-2X,TD-CAM-B3LYP) 进行了比较.
主要成果:
- 对于DMABN,BSE/evGW产生了接近CCSD参考值的Δμ值,并且显示出比TD-DFT更一致的趋势.
- 对25种染料的统计分析表明,BSE/evGW对Δμ和μES的准确性与TD-DFT相比或优于TD-DFT,特别是对和的转换.
- 与过渡能量相比,BSE/evGW对Δμ,激发状态二极体和振荡器强度表现出明显的起点依赖.
结论:
- 在BSE/evGW方法提供了一个可靠和准确的方法来计算有机染料的兴奋状态和过量双极时刻.
- 在涉及电荷转移激发的具有挑战性的情况下,BSE/evGW在TD-DFT上表现优越.
- 对BSE/evGW的起点依赖性进行进一步的研究是有必要的,以优化双极时刻和振荡器强度的计算.
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