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怎样确定体系的自旋多重度

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发布时间: 2017-1-2 10:51

正文摘要:

对于一个新手来说,一般看见的文献都是这么说的,体系的自旋多重度=单电子数+1,或者是自旋多重度=2s+1。而对于一个含有过渡金属配合物则不能按照这样的规则来计算。对于不是化学科班出身的,怎样才能知道一个体系的 ...

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sobereva 发表于 Post on 2024-10-20 19:21:43
Winnky 发表于 2024-10-20 19:09
卢老师,请问我可以理解成自旋密度+1吗?
因为我希望在做完开壳层计算之后确定选用的多重态是否合理
谢 ...

你对自旋密度的理解大错特错
仔细看此文
谈谈自旋密度、自旋布居以及在Multiwfn中的绘制和计算
http://sobereva.com/353http://bbs.keinsci.com/thread-4422-1-1.html
Winnky 发表于 Post on 2024-10-20 19:09:15
sobereva 发表于 2017-1-2 12:06
总有些菜鸟、弱智文献说“体系的自旋多重度=单电子数+1”,这根本不对!碰见双自由基、反铁磁性耦合体系就 ...

卢老师,请问我可以理解成自旋密度+1吗?
因为我希望在做完开壳层计算之后确定选用的多重态是否合理
谢谢!
liaojianhan 发表于 Post on 2024-3-23 11:33:01
wzkchem5 发表于 2024-3-23 00:57
首先不难自动由总核电荷数确定自旋多重度的奇偶。
其次,如果需要确定自旋多重度的物种不是多得离谱,比 ...

感谢!看来是只能暴力枚举了
wzkchem5 发表于 Post on 2024-3-23 00:57:13
liaojianhan 发表于 2024-3-22 15:37
我主要是因为要批量跑,然后每个产物都不一样,甚至可能自旋多重度也不一样。想寻找一个自动化一点的方法

首先不难自动由总核电荷数确定自旋多重度的奇偶。
其次,如果需要确定自旋多重度的物种不是多得离谱,比如100个左右,那么一个一个根据化学常识确定也并不慢。
如果要跑几万个分子,那么首先考虑一下,这些分子是不是从某个已有的数据集批量下载下来的?如果是,在原数据集里往往可以找到所有分子的自旋多重度列表。
如果既要跑大量分子,又没有现成的自旋多重度可查,那就只能批量用比较便宜的方法试所有可能的自旋多重度,自动挑能量最低的了。但最好人工抽查几个分子,确认判断结果正确,尤其是要考虑到:
(1)该做对称性破缺的时候有没有做对称性破缺?不仅包括开壳层单重态,即使二重态、三重态等等也可能存在很多反铁磁耦合的解,比如你研究一个体系,含一个Fe(II)和一个Fe(III),可能真实的自旋多重度是2,对应两者都是高自旋且是反铁磁耦合,结果你的自旋多重度2的计算收敛到了两者都是低自旋的态,导致高估自旋多重度2的能量,误把自旋多重度判断成10(两者都是高自旋,但铁磁耦合)。
(2)你试的最大的自旋多重度够不够大?仍然考虑以上的例子,假如你只试2、4、6、8,以为这就够了,不试10,那结果也不可靠。
liaojianhan 发表于 Post on 2024-3-22 22:37:26
zjxitcc 发表于 2024-3-22 21:46
自旋多重度和电荷没写对,则计算完全错误,不是你想研究的东西(这时候你可能还没想清楚你想计算具体什么 ...

我主要是因为要批量跑,然后每个产物都不一样,甚至可能自旋多重度也不一样。想寻找一个自动化一点的方法
zjxitcc 发表于 Post on 2024-3-22 21:46:15
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-3-22 21:47 编辑
liaojianhan 发表于 2024-3-22 21:43
想请教一下各位大佬,对于单电子比较多的过渡金属体系,难以确认多重度和单电子数,我如果输入的多重度和单 ...

自旋多重度和电荷没写对,则计算完全错误,不是你想研究的东西(这时候你可能还没想清楚你想计算具体什么物种,需要的不是计算,而是停下来想一想“我要研究什么、我想算什么”)。
liaojianhan 发表于 Post on 2024-3-22 21:43:10
想请教一下各位大佬,对于单电子比较多的过渡金属体系,难以确认多重度和单电子数,我如果输入的多重度和单电子数不太合理的话,对于几何优任务,过渡态搜索任务是否会造成很严重的影响呢?(使用的方法有半经验方法和DFT方法)
Eva_Winter 发表于 Post on 2022-6-30 19:29:44
wzkchem5 发表于 2022-6-27 20:10
自由能最严格。但是假如电子能、内能、自由能的判断结果不一样的话,说明(1)不同自旋多重度的能量/自由 ...

嗯嗯,谢谢
tmdzd 发表于 Post on 2022-6-29 15:16:50
wzkchem5 发表于 2022-6-29 14:06
确实不一样。普通TDDFT只有后者,要得到前者需要做spin-flip TDDFT。
实际涉及的激发是哪个,就用哪个激 ...

谢谢!
wzkchem5 发表于 Post on 2022-6-29 14:06:31
tmdzd 发表于 2022-6-28 21:39
感谢回复! 还有一个问题是 9 alpha→10 beta和9 beta → 10 beta的能量差应该不一样吧,毕竟9 alpha和9 be ...

确实不一样。普通TDDFT只有后者,要得到前者需要做spin-flip TDDFT。
实际涉及的激发是哪个,就用哪个激发对应的轨道
tmdzd 发表于 Post on 2022-6-29 04:39:37
本帖最后由 tmdzd 于 2022-6-29 05:21 编辑
wzkchem5 发表于 2022-6-29 03:46
有可能,但因为交换alpha、beta电子不改变体系的总能量,所以一般总是把比较多的那种自旋定义为alpha。所 ...

感谢回复! 还有一个问题是 9 alpha→10 beta和9 beta → 10 beta的能量差应该不一样吧,毕竟9 alpha和9 beta的能量应该不一样, 如果做一个tddft计算会出现前者这种激发吗? 如果要画出MO来看电子转移,要用9a还是9b呢
wzkchem5 发表于 Post on 2022-6-29 03:46:09
tmdzd 发表于 2022-6-28 20:19
老师想问一下有可能出现beta比alpha电子多的情况吗 比如一个开壳层体系,10个alpha 9个beta 然后激发的时 ...

有可能,但因为交换alpha、beta电子不改变体系的总能量,所以一般总是把比较多的那种自旋定义为alpha。所以9个alpha、10个beta电子的体系,虽然存在,但一般是当作10个alpha、9个beta算的
tmdzd 发表于 Post on 2022-6-29 03:19:26
sobereva 发表于 2017-1-2 12:06
总有些菜鸟、弱智文献说“体系的自旋多重度=单电子数+1”,这根本不对!碰见双自由基、反铁磁性耦合体系就 ...

老师想问一下有可能出现beta比alpha电子多的情况吗 比如一个开壳层体系,10个alpha 9个beta 然后激发的时候有可能出现9 alpha→10 beta的情况吗 还是一定是9 beta → 10 beta?
Harry 发表于 Post on 2022-6-28 10:10:18
wzkchem5 发表于 2022-6-27 20:22
不等于。
自旋多重度等于磁矩的z方向分量+1,但有一些适用条件:(1)必须是非相对论或标量相对论计算; ...

感谢老师的解答

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