単純な診断ツールを使用して、遷移金属錯体における非物理的なTD-DFT励起状態を追いかける

遷移金属錯体（TMC）は、さまざまな性質と地域の程度を示す励起状態の豊富な種類で知られています。これらの励起状態のエネルギーを同じ程度の精度で記述することは、最も電流密度の機能的近似と組み合わせて時間依存密度の機能理論を使用する場合、依然として問題となっています。特に、関連する電荷移転（CT）特性を所有する非身体的に低い嘘の励起状態の存在は、そのようなレベルの理論で計算されたスペクトル、さらに関連する光物理行動の解釈に大きな影響を与える可能性があります。この作業では、著者と協力者が最近提案したMACインデックスの改善されたバージョンを提案します。これは、不快に予測された低嘘励起状態の検出と修正に使用できるシンプルで計算上の安価な診断ツールです。5つのプロトタイプTMCで実行された分析は、偽のスペクトル範囲で偽物と幽霊の状態が登場する可能性があり、CTの範囲に基づいてのみ検出することは困難であることを示しています。実際、励起状態とCTの範囲の非局在化は、非物理的状態を検出するために、MACインデックスのように組み合わせる必要がある基準です。

Transition Metal Complexes (TMCs) are known for the rich variety of their excited states showing different nature and degrees of locality. Describing the energies of these excited states with the same degree of accuracy is still problematic when using time-dependent density functional theory in conjunction with the most current density functional approximations. In particular, the presence of unphysically low lying excited states possessing a relevant Charge Transfer (CT) character may significantly affect the spectra computed at such a level of theory and, more relevantly, the interpretation of their photophysical behavior. In this work, we propose an improved version of the MAC index, recently proposed by the authors and collaborators, as a simple and computationally inexpensive diagnostic tool that can be used for the detection and correction of the unphysically predicted low lying excited states. The analysis, performed on five prototype TMCs, shows that spurious and ghost states can appear in a wide spectral range and that it is difficult to detect them only on the basis of their CT extent. Indeed, both delocalization of the excited state and CT extent are criteria that must be combined, as in the MAC index, to detect unphysical states.