CN116029185B - 电子自旋禁阻激发偶极确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于计算机技术领域，公开了一种电子自旋禁阻激发偶极确定方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：建立超分子计算模型；从超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据N个构象生成计算模型，N≥1；对计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；根据微扰矩阵元和能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。通过上述方式，利用计算机实现一体化的模型自动构建、参数计算和数据后处理，确定电子自旋禁阻激发偶极参数，为发光和吸收光半导体材料的分析和革新提供重要数据支持。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种电子自旋禁阻激发偶极确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
计算化学作为化学的一个重要分支，将化学由实验科学提升到了理论科学的高度。在计算机内将化学和物理原理进行编程，并编写出可广泛使用的软件，是对材料的性质进行计算模拟的重要手段。目前Gaussian、ADF、Turbomole、ORCA等量子化学计算软件已经商业化，波函数后处理软件如Multiwfn也取得了相当的成功。
电子自旋禁阻激发偶极是下一代发光和吸收光半导体材料革新的关键技术参数，电子自旋禁阻激发偶极的计算模拟在有机电致发光半导体（OLED）领域，新型太阳能电池吸光材料领域、新型单分子异质结器件领域、新型发光晶体膜及复合材料领域等领域都十分重要。而上述各个软件无法实现电子自旋禁阻激发偶极的直接计算，并且市面上的软件普遍缺乏一体化自动计算、提取、输出该参数及相关重要结构的功能。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电子自旋禁阻激发偶极确定方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有软件无法实现电子自旋禁阻激发偶极的直接计算的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电子自旋禁阻激发偶极确定方法，所述方法包括以下步骤：
建立超分子计算模型；
从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，其中，N≥1；
对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；
根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。
可选地，所述建立超分子计算模型，包括：
获取第一分子和第二分子的坐标数据；
根据所述坐标数据建立覆盖所述第一分子的第一盒子，以及覆盖所述第二分子的第二盒子；
将所述第一盒子和所述第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型。
可选地，所述将所述第一盒子和所述第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型，包括：
计算所述第一盒子的尺寸值，并根据所述尺寸值计算不同轴方向上的位移值；
将所述第二盒子的中心与所述第一盒子重合，并按照所述位移值在不同轴方向上对所述第一盒子或所述第二盒子进行平移，得到多个初始分子结构；
判断各个所述初始分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离是否大于或等于预设阈值；
若否，则根据预设角度在随机方向上旋转所述第一分子或所述第二分子进行重新组装，直到检测到各个分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离均大于所述预设阈值，得到超分子计算模型。
可选地，所述从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，包括：
从所述超分子计算模型中获取多个分子结构；
调用量子化学计算程序生成各个分子结构的构象，并计算每个构象的能量；
按照能量对各个构象进行排序；
根据排序结果搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型。
可选地，所述对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息，包括：
对所述计算模型进行分析，调用量子化学计算程序计算每个中间态在电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元、每个中间态在电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元以及始末态的能差信息。
可选地，所述根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极，包括：
针对各个所述中间态，根据所述始末态的能差信息对电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元与电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元之间的耦合进行计算，得到各个所述中间态的电子自旋禁阻激发偶极。
可选地，所述根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极之后，所述方法还包括：
根据所述电子自旋禁阻激发偶极和所述能差信息计算振子强度；
根据所述振子强度输出电子自旋禁阻激发图谱。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子自旋禁阻激发偶极确定装置，所述电子自旋禁阻激发偶极确定装置包括：
模型建立模块，用于建立超分子计算模型；
搜索模块，用于从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，其中，N≥1；
分析模块，用于对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；
计算模块，用于根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种电子自旋禁阻激发偶极确定设备，所述电子自旋禁阻激发偶极确定设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电子自旋禁阻激发偶极确定程序，所述电子自旋禁阻激发偶极确定程序配置为实现如上文所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电子自旋禁阻激发偶极确定程序，所述电子自旋禁阻激发偶极确定程序被处理器执行时实现如上文所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法。
本发明通过建立超分子计算模型；从超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据N个构象生成计算模型，N≥1；对计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；根据微扰矩阵元和能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。通过上述方式，利用计算机实现一体化的模型自动构建、参数计算和数据后处理，确定电子自旋禁阻激发偶极参数，为发光和吸收光半导体材料的分析和革新提供重要数据支持。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子自旋禁阻激发偶极确定设备的结构示意图；
图2为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法中的具体计算流程图；
图5为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法第三实施例的流程示意图；
图6为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法中计算模型创建的具体流程图；
图7为本发明一实例中Alq3和Ir(ppy)3分子自动生成超分子计算模型的示意图；
图8为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的电子自旋禁阻激发偶极确定设备结构示意图。
如图1所示，该电子自旋禁阻激发偶极确定设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器（Central Processing Unit，CPU），通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如无线保真（Wireless-Fidelity，Wi-Fi）接口）。存储器1005可以是高速的随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM），也可以是稳定的非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对电子自旋禁阻激发偶极确定设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电子自旋禁阻激发偶极确定程序。
在图1所示的电子自旋禁阻激发偶极确定设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明电子自旋禁阻激发偶极确定设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在电子自旋禁阻激发偶极确定设备中，所述电子自旋禁阻激发偶极确定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电子自旋禁阻激发偶极确定程序，并执行本发明实施例提供的电子自旋禁阻激发偶极确定方法。
本发明实施例提供了一种电子自旋禁阻激发偶极确定方法，参照图2，图2为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述电子自旋禁阻激发偶极确定方法包括以下步骤：
步骤S10：建立超分子计算模型。
应当理解的是，本实施例的执行主体为电子自旋禁阻激发偶极确定设备，所述电子自旋禁阻激发偶极确定设备可以为计算机、服务器、具备计算能力的化学分析机器，还可以为其他具备相同或相似功能的设备，本实施例对此不加以限制。
需要说明的是，根据使用者提供的分子结构进行组装，建立超分子计算模型，超分子是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体。通过计算机建立超分子计算模型，便于后续对其微观结构和宏观特性进行分析。
步骤S20：从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，其中，N≥1。
应当理解的是，N为用户可以选择的参数，计算机根据用户输入信息确定需要搜索得到的构象数量。在具体实现中，从超分子计算模型中生成多个构象并计算能量，按照能量对构象进行排序，按照用户输入的构象数量从中搜索能量最低的N个构象，将搜索得到的N个构象作为计算模型。构象是指分子，不改变共价键结构，仅单键周围的原子放置所产生的空间排布，不同的构象之间可以相互转变，在各种构象形式中，势能最低、最稳定的构象是优势构象。
步骤S30：对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息。
步骤S40：根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。
需要说明的是，自旋禁阻跃迁是初态和终态的多重度(最大可能的自旋平行电子数)不同时的跃迁。在具体实现中，在计算模型的基础上调用量子化学计算程序计算微扰矩阵元和能差信息，并自动计算电子自旋禁阻激发偶极。电子自旋禁阻激发偶极，即电子自旋禁阻跃迁偶极矩（spin-forbidden transition dipole moment）。
进一步地，所述步骤S40之后，所述方法还包括：根据所述电子自旋禁阻激发偶极和所述能差信息计算振子强度；根据所述振子强度输出电子自旋禁阻激发图谱。
在具体实现中，通过以下公式计算振子强度：
I=2/3 TDMSF 2(ETn-ES0)；
其中，I为振子强度，TDMSF为电子自旋禁阻激发偶极，ETn-ES0为始末态的能差信息，根据振子强度输出电子自旋禁阻激发图谱。
本实施例通过建立超分子计算模型；从超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据N个构象生成计算模型，N≥1；对计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；根据微扰矩阵元和能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。通过上述方式，利用计算机实现一体化的模型自动构建、参数计算和数据后处理，确定电子自旋禁阻激发偶极参数，为发光和吸收光半导体材料的分析和革新提供重要数据支持。
参考图3，图3为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例电子自旋禁阻激发偶极确定方法的所述步骤S30，包括：
步骤S301：对所述计算模型进行分析，调用量子化学计算程序计算每个中间态在电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元、每个中间态在电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元以及始末态的能差信息。
应当理解的是，假设TDM描述电子自旋方向不变的跃迁，SOC描述电子自旋方向反转的跃迁，通过调用TDM和SOC分别计算每个中间态在电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元、每个中间态在电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元。其中：
进一步地，所述步骤S40，包括：
步骤S401：针对各个所述中间态，根据所述始末态的能差信息对电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元与电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元之间的耦合进行计算，得到各个所述中间态的电子自旋禁阻激发偶极。
需要说明的是，根据费米黄金规则和微扰理论框架，单重态和三重态之间发生电子自旋禁阻跃迁需要一个中间态与始末态进行混合。以Sk态为中间态的S0→Tn电子自旋禁阻的跃迁偶极TDMSF（spin-forbidden transition dipole moment）可表示为：
相应的，以Tk态为中间态的电子自旋禁阻的跃迁偶极TDMSF可表示为：
将调用TDM和SOC计算的各个中间态的值代入上述公式，即可计算各个中间态的电子自旋禁阻激发偶极。
参照图4，图4为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法中的具体计算流程图；输入计算模型的x、y、z坐标，调用量子化学计算程序计算TDM和SOC的微扰矩阵元，输入中间态的数量N，针对每个中间态均进行：调用TDM和SOC计算的微扰矩阵元和能差计算电子自旋方向不变的跃迁和电子自旋方向反转的跃迁之间的耦合，判断中间态的计算数量是否达到预设（即N），若否，则继续进行耦合计算，若是，则输出电子自旋禁阻激发图谱、输出微扰矩阵元耦合结果。
本实施例中对计算模型进行分析，调用量子化学计算程序计算每个中间态在电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元、每个中间态在电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元以及始末态的能差信息。通过上述方式，调用量子化学计算程序进行计算，提升计算模型的分析效率，进一步根据量子化学计算程序计算的微扰矩阵元和能差信息确定电子自旋禁阻激发偶极参数，为发光和吸收光半导体材料的分析和革新提供重要数据支持。
参考图5，图5为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法第三实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，本实施例电子自旋禁阻激发偶极确定方法的所述步骤S10，包括：
步骤S101：获取第一分子和第二分子的坐标数据。
应当理解的是，第一分子和第二分子为使用者提供的分子结构，坐标数据包括x坐标、y坐标和z坐标。第一分子和第二分子可以为相同的分子结构，也可以为不同的分子结构。
步骤S102：根据所述坐标数据建立覆盖所述第一分子的第一盒子，以及覆盖所述第二分子的第二盒子。
需要说明的是，根据第一分子和第二分子的坐标范围生成长方体的盒子覆盖分子所占据空间。
步骤S103：将所述第一盒子和所述第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型。
应当理解的是，可选地，设置有多个轴方向，将第一盒子和第二盒子的中心重合，并分别按照不同轴方向进行旋转，从而得到多个组装成的分子结构，从而建立超分子计算模型。
具体地，所述步骤S103，包括：计算所述第一盒子的尺寸值，并根据所述尺寸值计算不同轴方向上的位移值；将所述第二盒子的中心与所述第一盒子重合，并按照所述位移值在不同轴方向上对所述第一盒子或所述第二盒子进行平移，得到多个初始分子结构；判断各个所述初始分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离是否大于或等于预设阈值；若否，则根据预设角度在随机方向上旋转所述第一分子或所述第二分子进行重新组装，直到检测到各个分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离均大于所述预设阈值，得到超分子计算模型。
需要说明的是，第一盒子的尺寸值包括长a、宽b、高c，位移值包括x轴方向上的位移值±(a/2+2)Angstom、y轴方向上的位移值±(b/2+2)Angstom、以及z轴方向上的位移值±(c/2+2)Angstom，移动第二盒子，使得第二盒子的中心与第一盒子重合，在±x、±y和±z方向上分别平移±(a/2+2)Angstom、±(b/2+2)Angstom以及±(c/2+2)Angstom，构建不同的初始分子结构，判断任一初始分子结构中两分子距离最近的两个原子间距是否小于预设阈值，若大于预设阈值，则无需重新组装，若小于预设阈值，则在三角坐标下按照预设角度向随机方向旋转其中一个分子进行重新组装，直到全部分子结构均满足大于预设阈值的要求，确定组装成功。其中，预设角度为提前设置的固定数值，例如10°，假设第一分子、第二分子的坐标单位为Angstom，预设阈值可选地设置为2Angstom。
相应地，所述步骤S20，包括：从所述超分子计算模型中获取多个分子结构；调用量子化学计算程序生成各个分子结构的构象，并计算每个构象的能量；按照能量对各个构象进行排序；根据排序结果搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型。
应当理解的是，参照图6，图6为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定方法中计算模型创建的具体流程图；分别输入分子1和分子2的x、y、z坐标（单位为Å），沿x、y、z方向搜索分子1和分子2的坐标最大值建立“盒子”，计算分子1“盒子”的长a、宽b、高c，将分子2“盒子”中心与分子1重合，之后分别平移±(a/2+2)Angstom、±(b/2+2)Angstom以及±(c/2+2)Angstom，构成6个初始组合，判断最小距离≥2Angstom是否成立，若否，则将分子1或分子2的x、y、z坐标垂直组合方向旋转10°；若是，则调用量子化学计算程序生成构象并计算能量，输入想要获取的构象数量m和构象件最小能差E，按照能量将构象排序成列表，能量最低值为E0，第n个构象的能量为En，构象总数为N，在进行搜索时，判断构象间能差≤E是否成立，若否，则从列表中搜索下一个构象，并返回执行判断步骤，另一方面，判断构象数量是否足够，若是，则输出计算模型结构，若构象数量不足够，则继续从列表中搜索下一个构象。
需要说明的是，参照图7，图7为本发明一实例中Alq3和Ir(ppy)3分子自动生成超分子计算模型的示意图；步骤1：根据用户输入的Alq3分子结构和Ir(ppy)3分子结构，搜索坐标最大值生成“盒子”，步骤2：并进行组装，生成多个组合的分子结构，步骤3：进行构象搜索，生成能量最低的三个构象，生成计算模型。
本实施例通过获取第一分子和第二分子的坐标数据；根据坐标数据建立覆盖第一分子的第一盒子，以及覆盖第二分子的第二盒子；将第一盒子和第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型。通过上述方式，根据使用者提供的分子结构自动进行组装，生成超分子计算模型，便于后续的模型搜索和电子自旋禁阻激发偶极参数的计算，为发光和吸收光半导体材料的分析和革新提供重要数据支持。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电子自旋禁阻激发偶极确定程序，所述电子自旋禁阻激发偶极确定程序被处理器执行时实现如上文所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法。
由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
参照图8，图8为本发明电子自旋禁阻激发偶极确定装置第一实施例的结构框图。
如图8所示，本发明实施例提出的电子自旋禁阻激发偶极确定装置包括：
模型建立模块10，用于建立超分子计算模型。
搜索模块20，用于从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，其中，N≥1。
分析模块30，用于对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息。
计算模块40，用于根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
本实施例通过建立超分子计算模型；从超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据N个构象生成计算模型，N≥1；对计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；根据微扰矩阵元和能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极。通过上述方式，利用计算机实现一体化的模型自动构建、参数计算和数据后处理，确定电子自旋禁阻激发偶极参数，为发光和吸收光半导体材料的分析和革新提供重要数据支持。
在一实施例中，所述模型建立模块10，还用于获取第一分子和第二分子的坐标数据；根据所述坐标数据建立覆盖所述第一分子的第一盒子，以及覆盖所述第二分子的第二盒子；将所述第一盒子和所述第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型。
在一实施例中，所述模型建立模块10，还用于计算所述第一盒子的尺寸值，并根据所述尺寸值计算不同轴方向上的位移值；将所述第二盒子的中心与所述第一盒子重合，并按照所述位移值在不同轴方向上对所述第一盒子或所述第二盒子进行平移，得到多个初始分子结构；判断各个所述初始分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离是否大于或等于预设阈值；若否，则根据预设角度在随机方向上旋转所述第一分子或所述第二分子进行重新组装，直到检测到各个分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离均大于所述预设阈值，得到超分子计算模型。
在一实施例中，所述搜索模块20，还用于从所述超分子计算模型中获取多个分子结构；调用量子化学计算程序生成各个分子结构的构象，并计算每个构象的能量；按照能量对各个构象进行排序；根据排序结果搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型。
在一实施例中，所述分析模块30，还用于对所述计算模型进行分析，调用量子化学计算程序计算每个中间态在电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元、每个中间态在电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元以及始末态的能差信息。
在一实施例中，所述计算模块40，还用于针对各个所述中间态，根据所述始末态的能差信息对电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元与电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元之间的耦合进行计算，得到各个所述中间态的电子自旋禁阻激发偶极。
在一实施例中，所述电子自旋禁阻激发偶极确定装置还包括图谱生成模块；
所述图谱生成模块，用于根据所述电子自旋禁阻激发偶极和所述能差信息计算振子强度；根据所述振子强度输出电子自旋禁阻激发图谱。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的电子自旋禁阻激发偶极确定方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如只读存储器（Read Only Memory，ROM）/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种电子自旋禁阻激发偶极确定方法，其特征在于，所述电子自旋禁阻激发偶极确定方法包括：
建立超分子计算模型；
从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，其中，N≥1；
对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；
根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极；
其中，所述建立超分子计算模型，包括：
获取第一分子和第二分子的坐标数据；
根据所述坐标数据建立覆盖所述第一分子的第一盒子，以及覆盖所述第二分子的第二盒子；
将所述第一盒子和所述第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型；
其中，所述将所述第一盒子和所述第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型，包括：
计算所述第一盒子的尺寸值，并根据所述尺寸值计算不同轴方向上的位移值；
将所述第二盒子的中心与所述第一盒子重合，并按照所述位移值在不同轴方向上对所述第一盒子或所述第二盒子进行平移，得到多个初始分子结构；
判断各个所述初始分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离是否大于或等于预设阈值；
若否，则根据预设角度在随机方向上旋转所述第一分子或所述第二分子进行重新组装，直到检测到各个分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离均大于所述预设阈值，得到超分子计算模型。
2.如权利要求1所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法，其特征在于，所述从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，包括：
从所述超分子计算模型中获取多个分子结构；
调用量子化学计算程序生成各个分子结构的构象，并计算每个构象的能量；
按照能量对各个构象进行排序；
根据排序结果搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型。
3.如权利要求1所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法，其特征在于，所述对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息，包括：
对所述计算模型进行分析，调用量子化学计算程序计算每个中间态在电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元、每个中间态在电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元以及始末态的能差信息。
4.如权利要求3所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法，其特征在于，所述根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极，包括：
针对各个所述中间态，根据所述始末态的能差信息对电子自旋方向不变的跃迁下的微扰矩阵元与电子自旋方向反转的跃迁下的微扰矩阵元之间的耦合进行计算，得到各个所述中间态的电子自旋禁阻激发偶极。
5.如权利要求1-4中任一项所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法，其特征在于，所述根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极之后，所述方法还包括：
根据所述电子自旋禁阻激发偶极和所述能差信息计算振子强度；
根据所述振子强度输出电子自旋禁阻激发图谱。
6.一种电子自旋禁阻激发偶极确定装置，其特征在于，所述电子自旋禁阻激发偶极确定装置包括：
模型建立模块，用于建立超分子计算模型；
搜索模块，用于从所述超分子计算模型中搜索能量最低的N个构象，并根据所述N个构象生成计算模型，其中，N≥1；
分析模块，用于对所述计算模型进行分析，计算电子自旋禁阻跃迁的微扰矩阵元和能差信息；
计算模块，用于根据所述微扰矩阵元和所述能差信息计算电子自旋禁阻激发偶极；
所述模型建立模块，还用于获取第一分子和第二分子的坐标数据；根据所述坐标数据建立覆盖所述第一分子的第一盒子，以及覆盖所述第二分子的第二盒子；将所述第一盒子和所述第二盒子在不同轴方向上进行组装，建立超分子计算模型；
所述模型建立模块，还用于计算所述第一盒子的尺寸值，并根据所述尺寸值计算不同轴方向上的位移值；将所述第二盒子的中心与所述第一盒子重合，并按照所述位移值在不同轴方向上对所述第一盒子或所述第二盒子进行平移，得到多个初始分子结构；判断各个所述初始分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离是否大于或等于预设阈值；若否，则根据预设角度在随机方向上旋转所述第一分子或所述第二分子进行重新组装，直到检测到各个分子结构中所述第一分子和所述第二分子之间的最小距离均大于所述预设阈值，得到超分子计算模型。
7.一种电子自旋禁阻激发偶极确定设备，其特征在于，所述设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电子自旋禁阻激发偶极确定程序，所述电子自旋禁阻激发偶极确定程序配置为实现如权利要求1至5中任一项所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有电子自旋禁阻激发偶极确定程序，所述电子自旋禁阻激发偶极确定程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的电子自旋禁阻激发偶极确定方法。
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