分子荧光光谱及荧光辐射跃迁速率计算

MOMAP 软件包中分子荧光光谱主要由程序 TVCORF_SPEC [1] (计算关联函数),TVSPEC_SPEC(计算光谱)完成。此部分计算需要 evc 计算所得的 evc.*.dat 文件作为输入。编写 momap.inp 文件,并依次执行上述两个程序即可得到结果。实际 计算中为了进行并行运算,我们常以job文件定义参数生成input文件,并控制 程序的运行。荧光光谱的计算实例可见 examples/DSB/specexamples/6T/specexamples/porphyrin/spec,在计算实例中运行命令以及写入 run 文件中,用户仅需 ./run 即可触发程序。注意脱离 examples 文件夹单独运行时,还需提供 nodefile (examples/config/nodefile) 文件并在 run 中引用,以控制程序并行。

以发光分子 DSB 为例,一般情况下仅需修改 job 文件中生成momap.inp文件部分 即可。job文件中各参数解释如下:

&control
  DUSHIN      = .t.          # 是否开启 Duschinsky 转动效应的计算
  HERZ        = .f.          # 是否开启 Herzberg-Teller 效应的计算
  Temp        = 298 K        # 定义温度
  tmax        = 300 fs       # 定义关联函数积分时间
  dt          = 0.01 fs      # 定义关联函数积分步长
  Ead         = 0.11069521 au # 绝热激发能
  EDMA        = 1 debye      # 吸收(基态)跃迁偶极矩
  EDME        = 1 debye      # 发射(激发态)跃迁偶极矩
  FreqScale   = 1.0          # 频率因子
  logFile     = "log"        # 输出文件文件名
  DSFile      = "evc.cart.dat"       # 定义读取的 evc 文件文件名
  FtFile      = "ft.dat"     # 定义关联函数文件文件名
/
&gauss
  isgauss      = .f.         # 定义是否开启关联函数展宽
  BroadenType  = lorentzian  # 定义展宽函数类型 (lorentz / gauss)
  Broadenfunc  = frequency   # 定义展宽物理量 (freq / time)
  FWHM         = 100 cm-1    # 定义展宽大小
  GFile        = "gsfile"    # 定义展宽输出文件
/
&spectrum
  NScale       = 1
  Emin         = -0.3 au     # 定义光谱频率范围下限
  Emax         = 0.3 au      # 定义光谱频率范围上限
  dE           = 0.00001 au  # 定义光谱频率步长
  FoFile       = "fo.dat"    # 定义光谱输出文件
  FoSFile      = "spec.dat"  # 定义光谱输出文件
/

计算完成后先确认关联函数是否收敛,即将 ft.dat 前两列画图,若曲线如 关联函数实部与时间关系图 所示则关联函数收敛。确认关联函数收敛后,可在 log 文件末端读取辐射速率, 在spec.dat 文件中读取光谱。

关联函数实部与时间关系图

关联函数实部与时间关系图

若计算需考虑 Herzberg-Teller 效应请参考实例 examples/porphyrin

若需以态求和的方式计算 0K 光谱请参考实例 examples/DSB/spectra0

[1]推荐实际计算中采用并行版TVCORF_SPEC_para