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标题: <S**2>= 1是什么状态？ [打印本页]

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 11:17
标题: <S**2>= 1是什么状态？
本帖最后由星斗如盘于 2020-10-21 16:38 编辑

单重态<S**2>= 0，自旋极化单重态单重态<S**2>= 2，<S**2>= 1是什么状态？
Initial guess <Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 0.0000 <S**2>= 1.0000 S= 0.6180
SCF之后，<S**2>= 1.5149是说明有严重的自旋污染吗？优化自旋极化单重态的时候这种情况怎么处理呢？
SCF Done: E(UB3LYP) = -7481.19737689 A.U. after 1 cycles
NFock= 1 Conv=0.25D-08 -V/T= 2.0186
<Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 0.0000 <S**2>= 1.5149 S= 0.8285

作者
Author: sobereva 时间: 2020-10-21 11:19
仔细看3.2节
CASSCF计算双自由基以及双自由基特征的计算
http://sobereva.com/264（http://bbs.keinsci.com/thread-322-1-1.html）

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 11:37

sobereva 发表于 2020-10-21 11:19
仔细看3.2节
CASSCF计算双自由基以及双自由基特征的计算
http://sobereva.com/264（http://bbs.keinsci.c ...

这个我看过了，但是基础太差，不太明白，有没有基础性的详细介绍？您可以给我推荐些资料，我自己去找

作者
Author: wxhwbh 时间: 2020-10-21 11:43

星斗如盘发表于 2020-10-21 11:37
这个我看过了，但是基础太差，不太明白，有没有基础性的详细介绍？您可以给我推荐些资料，我自己去找

自旋算符的东西没学过的话找本基础的量子力学书看就行，比如格里菲斯的。

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 12:00

sobereva 发表于 2020-10-21 11:19
仔细看3.2节
CASSCF计算双自由基以及双自由基特征的计算
http://sobereva.com/264（http://bbs.keinsci.c ...

我又重新编辑了问题，希望您再看一下？

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 12:00

wxhwbh 发表于 2020-10-21 11:43
自旋算符的东西没学过的话找本基础的量子力学书看就行，比如格里菲斯的。

我又重新编辑了问题，希望您再看一下？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-21 12:50
自旋极化单重态必然有自旋污染，但这不意味着任何非零的<S**2>值都是合理的
如果你的体系是反铁磁耦合的双自由基，那么<S**2>应该约等于1或者小于1
如果明显大于1的话，建议检查一下你的电子结构是不是典型的双自由基

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 14:21

wzkchem5 发表于 2020-10-21 12:50
自旋极化单重态必然有自旋污染，但这不意味着任何非零的值都是合理的
如果你的体系是反铁磁耦合的双自由基 ...

自旋极化单重态应该是S=1, <S**2>=S*(S+1)= 2吧？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-21 15:33

星斗如盘发表于 2020-10-21 14:21
自旋极化单重态应该是S=1, =S*(S+1)= 2吧？

单重态S=0，<S**2>=0
三重态有两个单电子，S=1，<S**2>=2
自旋极化单重态，如果极化程度不明显的话，接近普通的单重态，<S**2>只是略大于0；如果极化程度明显，且是双自由基，那么刚好是单重态和三重态的等比例线性组合，因此<S**2>是单重态和三重态的平均值，接近1。这时无法讨论体系的S，因为体系不是自旋本征态，只能讨论期望值<S**2>。
建议去了解一下自旋极化单重态以及组成自旋极化单重态的单重态和三重态的波函数表达式

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 16:18

wzkchem5 发表于 2020-10-21 15:33
单重态S=0，=0
三重态有两个单电子，S=1，=2
自旋极化单重态，如果极化程度不明显的话，接近普通的单重 ...

如果极化程度不明显，例如其中的原子自旋布局最大只有0.2，这样的自旋极化单重态还有意义吗？是可以认为它其实还是闭壳层吗？

作者
Author: zjxitcc 时间: 2020-10-21 16:23

星斗如盘发表于 2020-10-21 16:18
如果极化程度不明显，例如其中的原子自旋布局最大只有0.2，这样的自旋极化单重态还有意义吗？是可以认为 ...

那你此时<S**2>等于多少，每次多给点信息

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 16:39

zjxitcc 发表于 2020-10-21 16:23
那你此时等于多少，每次多给点信息

抱歉，我提问的时候是想了解一般的情况，我已经添加了附件，您可以看一下，这是其中的一个例子

作者
Author: 冰释之川 时间: 2020-10-21 16:48
对于自旋极化单重态来说，<S**2>= 1 是完美双自由基

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-21 20:03

冰释之川发表于 2020-10-21 16:48
对于自旋极化单重态来说，= 1 是完美双自由基

像我添加的那个例子，能说明体系中有自由基吗？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-21 23:18

星斗如盘发表于 2020-10-21 16:18
如果极化程度不明显，例如其中的原子自旋布局最大只有0.2，这样的自旋极化单重态还有意义吗？是可以认为 ...

需要看自旋密度图，自旋布居一般情况下可以看，但是像你这个情况，自旋布居这么少，不足以解释你的那么大的<S**2>，我怀疑你有至少一个金属原子上既有明显的正的自旋密度，也有明显的负的自旋密度，所以表面上看起来自旋不多，其实很多

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-10-21 23:18

星斗如盘发表于 2020-10-21 16:18
如果极化程度不明显，例如其中的原子自旋布局最大只有0.2，这样的自旋极化单重态还有意义吗？是可以认为 ...

作者
Author: sobereva 时间: 2020-10-22 04:11

星斗如盘发表于 2020-10-21 11:37
这个我看过了，但是基础太差，不太明白，有没有基础性的详细介绍？您可以给我推荐些资料，我自己去找

我那博文里已经没法写得更浅显易懂了，这都看不明白就不是我博文的问题了，而是量子化学最基本常识问题了。看不懂再反复多看几遍。有什么看不懂的明确说具体哪里看不懂，而不是简单地说看不明白。

画个自旋密度图、做个自旋布居分析最为直观
谈谈自旋密度、自旋布居以及在Multiwfn中的绘制和计算
http://sobereva.com/353（http://bbs.keinsci.com/thread-4422-1-1.html）

作者
Author: 星斗如盘 时间: 2020-10-22 09:17

wzkchem5 发表于 2020-10-21 23:18
需要看自旋密度图，自旋布居一般情况下可以看，但是像你这个情况，自旋布居这么少，不足以解释你的那么大 ...

好的，我大概明白了，后面做一下自旋密度图分析一下

作者
Author: clwater 时间: 2021-12-15 13:58

wzkchem5 发表于 2020-10-21 15:33
单重态S=0，=0
三重态有两个单电子，S=1，=2
自旋极化单重态，如果极化程度不明显的话，接近普通的单重 ...

想请问下4个radical耦合出来的自旋极化单重态的<S**2>是多少呢？
monomer内的两个电子是一个铁磁耦合；两个monomer组成的dimer是反铁磁耦合，类似是这样的，[<↑，↑>，<↓，↓>]。
我这边算出来是2.3，想给出一个理论值对比一下。

作者
Author: zjxitcc 时间: 2021-12-15 14:07

clwater 发表于 2021-12-15 13:58
想请问下4个radical耦合出来的自旋极化单重态的是多少呢？
monomer内的两个电子是一个铁磁耦合；两个mon ...

没有固定的值，实际情况由于占据轨道众多，各个alpha, beta价轨道都会贡献一点。你说的那是假设体系只有4个电子、4个轨道时的极端理想情形，实际中没有这种体系。看自旋布居和自旋密度才是靠谱的。

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