基于笛卡尔网格 KS DFT 的 Becke 激子模型激发能计算
化学物理
2021-03-01 v1
摘要
光诱导电子激发在有机发色团中普遍存在。在此背景下，我们提出了一种简单的、替代性的与时间无关的 DFT 方法，用于计算单粒子激发能，特别是光化学中主要关注的下界激发单重态。该方法受近期发展的 Becke 激子模型启发，其中关键步骤在于精确评估关联的单重态-三重态分裂能。它引入了一个非经验模型，既基于“绝热连接定理”又基于“维里定理”，以分析 2e 积分在此类计算中的作用。后者被高效地映射到真实网格上，并使用纯数值策略精确计算。在我们在实验室开发的赝势 Kohn-Sham (KS) DFT 的笛卡尔网格实现中，采用 SBKJC 型基函数和 B3LYP 近似，对 10 个 电子有机发色团进行了示例计算。对应于第一单激发组态的三重态和单重态激发能，被发现与 TD-B3LYP 计算非常吻合。此外，除 B3LYP 外，我们还使用渐近修正的 LC-BLYP 对一组更大的分子体系进行了同样的计算。与理论最佳估计的系统比较表明了当前方法在确定光学带隙方面的可行性和适用性，兼具预测准确性和适中的计算成本。
引用
@article{arxiv.2102.13579,
title = {Excitation energies through Becke's exciton model within a Cartesian-grid KS DFT},
author = {Abhisek Ghosal and Tarun Gupta and Kishalay Mahato and Amlan K. Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.13579},
year = {2021}
}