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标题: 自旋量子数、自旋多重度、S**2值速查 [打印本页]

作者
Author: sobereva 时间: 2014-10-26 20:54
标题: 自旋量子数、自旋多重度、S**2值速查
这是Multiwfn培训班幻灯片里的一页。计算时经常涉及自旋量子数、自旋多重度、S**2值，都在一张图里总结了，查阅方便

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作者
Author: Shannon 时间: 2014-10-26 23:19
弱弱的问一下，Na 和Nb是什么，是指在非限制性Hatree-fock方法中的两种自旋电子分别的个数吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2014-10-26 23:20

Shannon 发表于 2014-10-26 23:19
弱弱的问一下，Na 和Nb是什么，是指在非限制性Hatree-fock方法中的两种自旋电子分别的个数吗？

然也
总电子数N_tot=N_alpha+N_beta

作者
Author: helpme 时间: 2015-4-22 12:49
那个ppt的电子版。。。

作者
Author: harrypotty18 时间: 2017-3-9 20:09
麻烦问下sob老师，如何知道体系中的N_alpha和N_beta个数呢？S**又是什么意思呢？

作者
Author: sobereva 时间: 2017-3-9 20:55

harrypotty18 发表于 2017-3-9 20:09
麻烦问下sob老师，如何知道体系中的N_alpha和N_beta个数呢？S**又是什么意思呢？

从体系净电荷数和体系核电荷数立马就知道体系有多少电子。
自旋多重度决定了alpha和beta电子数的差值
S**2代表S平方算符

作者
Author: 1130240115 时间: 2017-3-18 14:39
本帖最后由 1130240115 于 2017-3-18 14:42 编辑

老师，在计算alpha和beta轨道上的电子时是否遵循不占据同一个轨道上的电子自旋方向相同，比如一个体系中有有两个碳原子有单电子，如苯环上两个氢原子被去掉剩下两个相邻的不饱和碳原子。那么这个体系的Na-Nb的值理论上是否应该是2

作者
Author: sobereva 时间: 2017-3-18 23:07

1130240115 发表于 2017-3-18 14:39
老师，在计算alpha和beta轨道上的电子时是否遵循不占据同一个轨道上的电子自旋方向相同，比如一个体系中有 ...

不一定。对于双自由基，形式上可以视为有两个单电子分别占据alpha和beta轨道，自旋方向相反。见此文
谈谈片段组合波函数与自旋极化单重态
http://sobereva.com/82

作者
Author: 1130240115 时间: 2017-3-19 00:37
谢谢老师回复。是否意思就是最保险的确定自旋多重度的方法是：体系含奇数个净电子：自旋多重度分别取2,4,6···；体系含偶数个净电子，自旋多重度分别取1,3,5,7···；然后计算能量，取能量最小时的自旋多重度

作者
Author: sobereva 时间: 2017-3-19 00:47

1130240115 发表于 2017-3-19 00:37
谢谢老师回复。是否意思就是最保险的确定自旋多重度的方法是：体系含奇数个净电子：自旋多重度分别取2,4,6 ...

和我上面说的不是一码事。
判断自旋多重度是这样，但我上面强调的是对于单重态，也可能是开壳层的

作者
Author: 1130240115 时间: 2017-3-19 04:25
明白了，谢谢老师的回复。

作者
Author: Marc0 时间: 2023-4-3 15:35
sob老师我有一个疑问：S=2, S**2=6时, 表示的是五重态，而非六重态。这里该如何理解？

作者
Author: chands 时间: 2023-4-3 17:29

Marc0 发表于 2023-4-3 15:35
sob老师我有一个疑问：S=2, S**2=6时, 表示的是五重态，而非六重态。这里该如何理解？

<S^2>=S(S+1)，若S=2, 则<S^2>=6。另外，若S=2，则S的z分量<Sz>为0, +1/-1, +2/-2，总共5个数值，所以是五重态。即<Sz>的绝对值不能超过S，且各个<Sz>的取值相差1。例如S=1, 则<Sz>=0, +1/-1，即三重态。

作者
Author: lukas 时间: 2024-10-21 17:38
请问，如果对称破缺单重态，自旋期望是0 合理吗，是没有自旋污染的意思吗？

作者
Author: zjxitcc 时间: 2024-10-21 17:43

lukas 发表于 2024-10-21 17:38
请问，如果对称破缺单重态，自旋期望是0 合理吗，是没有自旋污染的意思吗？

提问时应当把问题描述完整，例如“如果对称破缺单重态” 应当是 “如果做对称破缺单重态计算”。算出来<S^2>=0，说明当前计算结果没有自旋污染。至于是否合理，这要看输入文件关键词、体系特点判断，比如你忘记检验波函数稳定性，但实际上这个体系RHF/RKS波函数不稳定，那就是你的计算步骤和关键词不合理。

作者
Author: lukas 时间: 2024-10-21 18:16
本帖最后由 lukas 于 2024-10-21 18:18 编辑

zjxitcc 发表于 2024-10-21 17:43
提问时应当把问题描述完整，例如“如果对称破缺单重态” 应当是 “如果做对称破缺单重态计算”。算出来=0 ...

感谢您指出问题，对于这个我严格按照了sob的教程计算自旋极化单重态，其中的关键词使用stable=opt ，并且检验了out文件中提示的稳定，最后得出<s**2>=0。按照您的说法是存在着体系会导致自旋极化单重态的<s**2>为0。还有一个问题，想向您请教，此种情况下的，即<s**2>为0，bs态的能量和单重态能量也一致，请问这两种态是否也是一致的，没有区别。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2024-10-21 18:23

lukas 发表于 2024-10-21 11:16
感谢您指出问题，对于这个我严格按照了sob的教程计算自旋极化单重态，其中的关键词使用stable=opt ，并且 ...

大概率一致，但要严格确定是否一致的话，还需要看波函数，例如看前线轨道形状。否则不能排除基态是简并的，你的两个计算分别收敛到了两个简并基态

作者
Author: sobereva 时间: 2024-10-21 20:59

lukas 发表于 2024-10-21 18:16
感谢您指出问题，对于这个我严格按照了sob的教程计算自旋极化单重态，其中的关键词使用stable=opt ，并且 ...

描述要严谨。自旋极化（对称破缺）单重态和闭壳层单重态，这才是并列的关系，“bs态的能量和单重态能量也一致”这种说法完全不当。

存在自旋极化<S^2>就必不为0。<S^2>为0说明得到的是闭壳层波函数，即便你试图把体系按对称破缺单重态的方式去计算，依然可能最后收敛到闭壳层单重态波函数。

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