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7.2 用 turboTDDFPT 研究分子吸收

这些输入和起始模型为未执行的教学示例。原创配图为示意图,不是计算结果。使用前请验证版本相关语法、授权数据、数值收敛及科学模型。

7.2.1 模型、单位与来源记录

PW 截断能与能量使用 Ry,常见力输出使用 Ry/bohr,压力使用 kbar。几何卡片须明确坐标单位。不同程序具有不同输入语法与时间单位约定。

共享输入、约定与证据

原创示意图:用 turboTDDFPT 研究分子吸收。不声称已有数值计算结果。
原创示意图:用 turboTDDFPT 研究分子吸收。不声称已有数值计算结果。

7.2.2 未执行输入与明确修改片段

按照下方说明确认每个片段的母计算与替换位置;片段不自动构成独立输入。保留空行与文件来源要求。

7.2.2.1 输入块 1

&LR_INPUT
 prefix='water', outdir='./scratch/water',
 restart=.false., restart_step=100
/
&LR_CONTROL
 itermax=800, ipol=4
/

7.2.2.2 输入块 2

&LR_INPUT
 prefix='water', outdir='./scratch/water',
 itermax0=800, itermax=800, extrapolation='no',
 units=1, start=0.0, end=20.0, increment=0.02,
 epsil=0.005, ipol=4
/

7.2.3 实作研究

7.2.3.1 原理与准备

线性响应 TDDFT 描述密度对弱时变微扰的响应。Lanczos 路线避免显式构造庞大空态集合,但必须收敛响应链长度。采用已优化、位于足够大盒子中心的水分子及半局域闭壳层基态。赝势类型须与所装 turboTDDFPT 构建核验兼容,并保留波函数与匹配目录。

7.2.3.2 原创 Lanczos 与光谱输入

参见上方输入块 1。

先运行 turbo_lanczos.x,再运行 turbo_spectrum.x。ipol=4 请求三个偏振方向。units=1 使光谱范围与网格用 eV,但电子谱中的 epsil 仍用 Ry,0.005 Ry≈0.068 eV;不可与 7.1 的光学展宽混淆。先不采用外推,以便观察链长度变化。

7.2.3.3 检查、陷阱与练习

固定展宽比较 400、800 及更长且收敛的链,优先按支持的响应重启续算,避免意外覆盖系数。盒长和实空间/倒空间偶极选项的测试应遵循手册适用范围。分子极化率或吸收截面不能因随意除以真空体积而被标为体相介电常数。半局域 TDDFT 对某些电荷转移与 Rydberg 激发存在局限,收敛峰位不自动代表准确激发。

练习:在足够收敛的各向同性盒中旋转分子,比较极化率张量的迹。解释单个笛卡尔分量为何会变化,而取向平均应保持不变。明确记录基态与响应泛函,不能盲目移植到带有额外偶极算符限制的杂化计算。

7.2.4 相关计算

7.2.5 来源与进一步阅读