鸿之微BDF软件计算赏析｜理论揭示DPO-TXO2的热激活延迟荧光（TADF）发光机制（三）

   激发态优化计算   

1、激发态优化计算

导入优化好的基态结构，计算类型选择TDDFT-OPT，泛函PBE0，基组Def2-SVP，此时Basic Settings面板如图1.4-1所示，SCF面板同样消除“Use MPEC+COSX”勾选，如上图1.1-3。在优化S1态时，TDDFT面板的多重度选择Singlet，Target State为1，此时注意勾选“Calculate Dipole Moments of Target State”，如图1.4-2，OPT面板均保持默认值，点击 Generate files 即可生成对应计算的输入文件。生成的输入文件 bdf.inp参数TDDFT部分如图1.4-3所示。

图1.4-1

图1.4-2

图1.4-3

备注：对T1态优化时，将TDDFT面板的多重度改为Triplet，其余参数同S1优化。

2、BDF计算

连接好装有BDF的服务器后，选中 bdf.inp → 右击 → Run，检查脚本没有问题，点击Run提交作业。计算完成后点击下载按钮弹出计算结果，选择.out结果文件，点击 Download下载。

3、激发态优化结果分析

右击下载后的out文件，选择Open with/Open containing folder即可查看结果文件。类似基态结构优化，当Geom.converge的4个值均为YES时，证明结构优化收敛，如上图1.1-8。将优化后的T1与S1能量相减，粗略计算ΔEST=2.425 eV。

   自旋轨道耦合计算   

1、生成自旋轨道耦合输入文件

对优化好的结构做SOC计算。计算类型选择TDDFT-SOC，哈密顿选择sf-x2c，方法、泛函可根据计算需要设置，基组选择相对论基组，例如cc-pVDZ-DK，此时Basic Settings面板如图1.5-1设置，SCF、TDDFT面板仍为默认值，之后点击 Generate files 即可生成对应计算的输入文件。生成的输入文件 bdf.inp参数TDDFT部分如图1.5-2所示。

图1.5-1

图1.5-2

2、BDF计算

连接好装有BDF的服务器后，选中 bdf.inp → 右击 → Run，检查脚本没有问题，点击Run提交作业。计算完成后点击下载按钮弹出计算结果，选择.out结果文件，点击 Download下载。

3、耦合矩阵元结果分析

右击下载后的out文件，选择Open with/Open containing folder即可查看结果文件。在Print selected matrix elements of [Hsoc]部分打印耦合矩阵元信息。

图1.5-3

绘制表格

矩阵元的模/cm-1	T1	T2
S0	1.822	1.467
S1	0.522	0.842

计算得到S0态与T1态旋轨耦合1.822 cm-1 ，如果能隙足够小，就会引起系间窜越的发生。

参考文献

[1]Highly efficient organic light-emitting diodes from delayed fluorescence. Nature, 2012, 492, 234–238.

DOI: 10.1038/nature11687

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