理論計算可以獲得豐富數據，發現和認識實驗上無法或不容易觀測到的性質，及解釋這些數據的物理化學本質。分子間相互作用能量分解就是這樣一個被廣泛應用的分析方法。然而這些能量分解計算方法都只適用于基態復合物體系，目前還沒有一個真正可以應用于電子激發態分子復合物的能量分解方法。

應用多態密度泛函理論（MSDFT）及分塊絕熱態構建方法，該文提出了一個激發態復合物分子間相互作用的多態能量分解（MS-EDA）計算方法。依據激發態復合物分子的特性及廣泛應用的激發態理論概念，高加力課題組定義了一系列針對激基復合物（excimer及exciplex）的能量分量，其特點包括：

1. 第一次將激基復合物結合能分解成基態結合能、激子共振能、超交換穩定能和軌道及活性空間離域能。

2. 應用分塊定域方法，嚴格地定義了每個中間體的波函數及可以變分優化的分塊Kohn-Sham軌道。

3. 通過激發態能量分解分析，發現并五苯激基復合物的激子激發共振能與分子結構、距離及分子間的角度具有強烈的關聯性，這對于進一步理解并五苯單層材料的單線態裂變機制具有指導意義。

公式(2)中的能量項分別具有如下物理意義。

MS-EDA激發態能量分解分析方法的一個特色是將與基態相關的、廣泛接受的能量項，如結構變化能量、交換排斥及庫倫相互作用能和極化能都包括到了基態結合能一項。這樣就可以把重點集中在激發態特有的能量分析。

MS-EDA激發態能量分解分析方法的另外一個特色是定義了每個中間體的分塊絕熱態波函數，并可以通過變分優化方法得到能量的分塊局域能量，保證得到最有物理意義的能量分量，比如激子共振能和超交換穩定能。

2. 激基復合物能量分解

?

高加力課題組研究了丙酮雙分子和并五苯雙分子激發態復合物的分子間相互作用，發現這兩個體系具有非常不同的性質。丙酮雙分子激基復合物可以看成為一個單個激發的丙酮分子與另外一個處于基態的丙酮分子間的結合復合物，其激發態能量可以分別表達成一個處于第一激發態結構的熒光發射能量和一個基態垂直激發能量。可是并五苯雙分子激發態復合物可以形成一個緊密結合的共聚體，引發超大的激子共振效應及電荷轉移共振效應。

研究人員考慮了并五苯激基復合物的三個不同結構（圖2）；一個是離域的第一激發態復合物，另外一個是兩個基態并五苯間距為3.3?重疊復合物，第三個是并五苯晶體結構中的一個構型，對應于光電單層材料（monolayer）的結構。

能量分析表明結構優化的并五苯第一激發態激基復合物的結合能，主要來源于局域分子激發態之間的激子共振效應，產生了1.13eV的第一和第二激發態之間的能量分裂，即貢獻了大約0.57eV的結合能。此外，分子間電荷轉移共振效應，即超交換共軛相互作用更進一步降低了第一激發態的能量，提供了0.71eV的穩定貢獻。最后，體系的軌道和活性空間離域效應提升了復合物的能量（作者認為是由于超交換共軛效應計算的穩定效應過大引起的反效應）。整個并五苯第一激發態激基復合物的結合能為1.2eV。隨著結構的變化，當兩個分子處于基態結構，距離為3.3?時，激子共振分裂效應降低到0.84eV，但是對于超交換共軛相互作用沒有影響。當兩個分子處于晶體魚骨型結構時，激發態分子間相互明顯減小，激子共振分裂僅僅為0.05eV，而電荷轉移超交換作用減少為0.09eV。這些計算結果表明分子間激發態能量轉移速率與分子間波函數的相位重疊緊密相關，分子間距離和相對角度都會以指數形式影響激發態間的電子耦合常數。

應用多態密度泛函理論，通過多態能量分解可以從局域態基組直接計算得到激子耦合常數，這些定量計算結果可以用來預測電子轉移、電子自選態轉化和激發態能量轉移速率，應用于設計發光材料及金屬酶催化反應。MS-EDA多態能量分解方法可以作為一個分析工具解釋離域計算得到的激發態能量。