关于dmol3中的电荷自选设置以及一些能量相关的问题求助

xiongb123456

各位老师 你们好
我是一个理论计算小白 需要通过理论计算模拟一个B掺杂石墨烯的氧还原反应 在查阅文献以及处理这个问题的过程中我遇到了很多自己不能理解的问题，发帖求助
首先，如图一i我建立了一个4*4的石墨烯模型，将其中的一个碳原子取代成了B，此时第一个问题就来了
如果一个空白的石墨烯i，那么考虑到整个体系的电荷的话应该是0，此时如果其中一个C原子取代成了B原子，那么如果是高斯软件中，此时体系的电荷和自选多重度应该为02或11，那么如果对于MS这种周期性计算中，我应该如何设置该体系的电荷和自选多重度呐？如图二MS是可以设置体系的电荷的，此时如果我选中了B原子，那么同样是在这一栏中可以设置formalspin，至此如果我将此处的两个选项设置后，是否就能够保持电荷以及自选多重度的正确呐？（第一个问题这样做是否可行，因为我看到很多异原子掺杂的文献好像也没有考虑这类问题）

随后，我希望通过dmol3模块儿来实现计算，首先是优化体系的几何结构如图三。按照文献中的设置我选择了GGAPBE泛函，DNP基组，将K点设置为551。
由于第一个问题引出的自选多重度问题 所以我将设置中的spin unrestricted勾选上了，按照我的想法，如果体系是如前面所说的02，那么应该就是一个开壳层的状态，那么应该需要勾选spin unrestricted这一项吧。（第二个问题同样是这样的运算输入是否可行，毕竟文献中不会写的这么细致，所以只能在此求教各位老师）结构优化完毕后，我直接导出最终的优化结果，继续进行energy计算，希望得到一些性质还有和能量相关的一些数据。此时如我一开始所说，我希望模拟的是氧还原反应，那么此时我将一分子氧气至于体系中，一般认为氧气分子的三线态能量最稳定，那么此时我是否又应该分别将氧原子的formalspin改为1。如果是这样那么我觉得问题就越来越复杂了，之前已经改了B原子的formalspin为1，那么此时整个体系的电荷与自选多重度岂不是要到04了！？


想到这些我就越来越懵越来越头大 希望各位老师能够给予一些提示以及看法
（因为确实对MS不太懂，所以问题比较多，表达可能也不太清楚，请各位老师们见谅）

谢谢

卡开发发

1、

如果一个空白的石墨烯，……，此时如果其中一个C原子取代成了B原子，……，那么如果对于MS这种周期性计算中，我应该如何设置该体系的电荷和自选多重度呐？

你这个体系设置与否都可以，DMol3在做SCF中spin是会自动调整的。一些稍微复杂的体系中需要初始猜测，你可以在modify->electronic configuratiion中设置spin（注意是spin而不是multiplcity），然后再DMol3的Calculation选项卡上勾选spin unrestricted以及use formal spin as initial，这样初始磁矩就会按照modify->electronic configuratiion所设置的formal spin来作为磁矩的初猜电荷则可以在Calculation中设置体系总电荷。第二个问题涉及到体系自旋多重度和电荷也是这样；

2、

一般认为氧气分子的三线态能量最稳定，那么此时我是否又应该分别将氧原子的formalspin改为1

这样考虑没有问题。但是需要注意的是，有可能B的单电子和O某个单电子可能自旋方向不同，或是配对，或是相反。不过这个就很折腾人，不少情况，磁矩猜测不正确，SCF都收敛不了。

一直走

卡开发发 发表于 2016-6-11 16:35
1、
你这个体系设置与否都可以，DMol3在做SCF中spin是会自动调整的。一些稍微复杂的体系中需要初始猜测， ...

我要把卡老师当做男神，有意见吗？

xiongb123456

一直走 发表于 2016-6-11 19:51
我要把卡老师当做男神，有意见吗？

十分同意 因为论坛中遍布了卡老师的足迹。。最开始的时候我以为是卡卡老师 最后发现时发发老师

xiongb123456

卡开发发 发表于 2016-6-11 16:35
1、
你这个体系设置与否都可以，DMol3在做SCF中spin是会自动调整的。一些稍微复杂的体系中需要初始猜测， ...

first，谢谢发发老师的回答

second，我按照老师您提供的方法回去计算再试一试，有您的回答我就敢安心的进行后面的计算了，至于B掺杂的石墨烯吸附氧气是用02还是04更好，这个体系也不是很大我就直接两个都计算一下 看看哪一种的效果更好。
PS：后面我会算到掺杂金属钴Co的体系，这个（3d7 2s4）的小家伙应该更是讨厌了呐，到时还要请教老师您 谢谢

祝好

11223

卡开发发 发表于 2016-6-11 16:35
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你这个体系设置与否都可以，DMol3在做SCF中spin是会自动调整的。一些稍微复杂的体系中需要初始猜测， ...

老师请问没有自己设置spin的话，use formal spin as initial和multiplicity选择auto有什么区别

卡开发发

11223 发表于 2025-3-20 09:03
老师请问没有自己设置spin的话，use formal spin as initial和multiplicity选择auto有什么区别

相当于只开自旋极化，但是到底用的什么初猜选项我也不好说，我不清楚具体细节。