orca/其他软件计算分子团簇带电和带自旋的情况，如何设置电荷/自旋以及分析？

QEQEIop

新手在使用orca计算时遇到问题：
1，计算体系为自由基团簇，此时先考虑外界电荷注入的情况，我是直接在Charge选项中添加对应的电荷数还是应该用在空间中指定电荷的方法？如果是直接用charge选项控制，那么加入的电荷会自动在团簇中寻找到最优结合位点吗？
2，加入电荷之后，分子的自旋发生变化需要我在multiplicity里面预先注明自旋的状态吗？
3，假设体系中有三个自由基，并且没有相互产生化学键的可能，我在multiplicity注明时应该考虑多个自由基总的多重度还是注明单个分子的多重性即可？
望各位老师多多指点！谢谢！不是orca软件也行，其他软件类似情况也可以。非常非常感谢！

wzkchem5

1. 如果电荷注入指的是加入一个电子或者拿走一个电子，那么应该改体系总电荷。如果你做了波函数稳定性分析，或不经稳定性分析即可从化学常识得知波函数必然稳定，那么程序会找到一个局部最优的波函数，可以理解为电子或空穴的局部最优位点，如果要严格确定这个位点是不是全局最优的，需要手动调节波函数把所有可能是全局最优的局部最优波函数分别找到，取其中能量最低者。以上假设你做的是DFT计算，如果做的是多参考计算，且计算的根数足够多、活性轨道选取正确，那么一般不用担心找到的波函数不是全局最优的问题
2. 需要
3. 写总自旋多重度，其中当自由基之间存在反铁磁耦合时，最好通过brokensym、flipspin等关键字确保收敛得到你想要的SCF解，否则自旋向上、向下的电子数目虽然对，但单电子的分布位置未必对

QEQEIop

wzkchem5 发表于 2023-6-18 00:56
1. 如果电荷注入指的是加入一个电子或者拿走一个电子，那么应该改体系总电荷。如果你做了波函数稳定性分析 ...

超级感谢老师的指点！醍醐灌顶！我去试试!

QEQEIop

wzkchem5 发表于 2023-6-18 00:56
1. 如果电荷注入指的是加入一个电子或者拿走一个电子，那么应该改体系总电荷。如果你做了波函数稳定性分析 ...

老师，我还想问一下，可不可以向体系中添加固定位置的点电荷从而模拟局域电场而非均匀电场的环境？

wzkchem5

QEQEIop 发表于 2023-6-19 11:05
老师，我还想问一下，可不可以向体系中添加固定位置的点电荷从而模拟局域电场而非均匀电场的环境？

可以，但是点电荷不能离体系太近，因为现实世界里不存在完美的点电荷，在远处看起来像点电荷的电荷，在近处看都是有一定电荷分布范围的（质子等裸原子核除外，但游离质子本来也不可能在凝聚相体系里存在）。

QEQEIop

wzkchem5 发表于 2023-6-20 15:41
可以，但是点电荷不能离体系太近，因为现实世界里不存在完美的点电荷，在远处看起来像点电荷的电荷，在近 ...

谢谢老师解答！