用于大型分子体系激发态的长程修正片段分子轨道密度泛函紧束缚方法
化学物理
2023-02-08 v1
摘要
本文中，我们提出了一种高效计算由数百个分子组成的大型分子组装体中电子激发态的新方法。为此，我们将长程修正紧束缚密度泛函片段分子轨道方法（FMO-LC-DFTB）与激子哈密顿量相结合，该哈密顿量在针对嵌入单体和二聚体计算的局域激发和电荷转移构型状态函数基组上构建，并显式考虑了所有类型激子之间的电子耦合。我们首先通过与全 LC-TD-DFTB 方法比较，评估了我们的碎片化方法对分子二聚体和聚集体在精度与效率方面的表现。对蒽簇计算谱图的比较显示，我们的方法与 LC-TD-DFTB 参考结果非常吻合。我们探讨了该方法对蒽簇和苝二酰亚胺聚集体的有效计算标度。我们通过计算由多达 319 个分子组成的并五苯晶体模型的激发态性质，证明了我们方法的适用性。此外，通过计算自然跃迁轨道（NTO）参与数，分析了单体片段对激发态的参与比，并通过对选定并五苯簇的空穴与粒子密度进行了验证。我们的 FMO-LC-TDDFTB 方法的使用将使得未来能够在由数千个原子组成的复杂分子体系上进行激子动力学和电荷传输的研究。
引用
@article{arxiv.2211.16248,
title = {Long-range Corrected Fragment Molecular Orbital Density-Functional Tight-binding Method for Excited States in Large Molecular Systems},
author = {Richard Einsele and Joscha Hoche and Roland Mitric},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.16248},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 10 figures