干货丨VASP计算HOMO和LUMO
HOMO能级是最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital),LUMO能级是最低未占分子轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)。他们统称为前线轨道,处在前线轨道上的电子称为前线电子。可用于判断电子跃迁的可能性,一般来说,HOMO的值越高说明越容易给电子到受体,LUMO的值越低则越容易接收电子。HOMO与LUMO之间的能量差称为“能带隙”,可以用于判断一个分子是否容易被激发,带隙越小,分子越容易被激发。
操作步骤
(1) 准备INCAR;
这里以N2分子为例进行演示。
静态计算,需要WAVECAR,且N2分子没有磁矩,所以需要对INAR参数做以下修改,其他参数保持不变。
提交作业即可。
(2) 查看结果;
结束后查看OUTCAR,直接从文件最后往上翻。
图中 band No 是能级的序号, band energies对应于能级的位置,occupation对应于占据数。
结合N2分子的轨道能级图,可以发现能带3和能带4能量相近,是能级简并的,对应于π2px和π2py轨道。能带5对应的是σ2pz轨道,也就是最高占据态HOMO,对应的能级是-10.0364 eV。因为能带5占据数是2,能带6和能带7就是空占据态了,而且能级能量相近,对应于π2px和π2py反键轨道,这两个轨道也是简并的,也就是最高未占据态LUMO,对应的能级是-2.0162 eV。再往下就是能带8了,对应于σ2pz反键轨道。HOMO-LUMO gap=8.02 eV,其实最终看的也就是能带5 和能带6或7。
(3) HOMO/LUMO图;
输入vaspkit,然后输入511-1-5,就得到能带5。同样,输入vaspkit-511-1-6,得到能带6。
把得到的WFN_REAL_B0005_K0001.vasp和WFN_REAL_B0006_K0001.vasp文件下载下来。分别拖入到VESTA中,即可得到下图,分别为HOMO、LUMO。
当代优秀大学生
楼主是博士?
chgao
· 天津应该是哪个超算卖机时的吧
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