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[新手求助] 含Fe的离子团簇自旋多重度确定求助

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发表于 Post on 2021-9-14 16:47:37 | 显示全部楼层 Show all |阅读模式 Reading model
本帖最后由 wuyeyangguang 于 2021-9-14 19:21 编辑

请教一下各位老师,
1. 该离子团簇总电荷为-1,自旋多重度是否为1,自己在b3lyp/6-311+g**级别下试算过自旋多重度为1,3,5,7,9,11的单点,只有为1的时候收敛了,其他都是SCF不收敛,所以没法比较能量。顺便问下SCF不收敛是因为b3lyp根本不适合算激发态吗
2.另外想请教以下几种情况的自旋多重度又分别是多少?单个[FeCl4]-带一个负电荷情况;[FeCl4]-与咪唑阳离子组合成的中性分子;两个咪唑阳离子与一个[FeCl4]-组成的带一个正电荷的离子团;

离子团

离子团

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发表于 Post on 2021-9-14 16:53:38 | 显示全部楼层 Show all
你这算的啥[FeCl4]-,[Fe4Cl]-
自动做多参考态计算的程序MOKIT

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发表于 Post on 2021-9-14 16:53:43 | 显示全部楼层 Show all
你画的这个是Fe4Cl......

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-14 17:05:09 | 显示全部楼层 Show all
本帖最后由 wuyeyangguang 于 2021-9-14 19:24 编辑
zjxitcc 发表于 2021-9-14 16:53
你这算的啥[FeCl4]-,[Fe4Cl]-

不好意思画错图了, 已修正。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-14 17:05:39 | 显示全部楼层 Show all
RAL 发表于 2021-9-14 16:53
你画的这个是Fe4Cl......

画错了,不好意思。

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发表于 Post on 2021-9-14 19:32:32 | 显示全部楼层 Show all
这种含有不止一个自旋中心的体系,应该用broken symmetry来算,除了最高自旋的态可以直接设自旋多重度以外,较低自旋的态都应该要么用片段波函数,要么用guess=mix等方法产生初猜,不能直接设个自旋多重度就跑。一定要直接设个自旋多重度就跑的话,也得做stable=opt。
不收敛就解决不收敛的问题,按照http://sobereva.com/61里的方法,没有任何遗漏地试一遍,仍然不收敛,才叫不收敛。不能一发现默认的SCF设置不收敛就放弃
这种体系应当用配体场理论预测自旋多重度,不然我们告诉你你也是死记硬背,换个体系你又不会判断了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-14 21:07:02 | 显示全部楼层 Show all
wzkchem5 发表于 2021-9-14 19:32
这种含有不止一个自旋中心的体系,应该用broken symmetry来算,除了最高自旋的态可以直接设自旋多重度以外 ...

谢谢了,回头仔细学下配体场理论。对于当前这个体系,带一个负电荷的阴离子团似乎1,3,11都有可能,1可能概率大点?单独的一个阴离子貌似是6;单独的一个阳离子肯定是1,阴阳离子组合的中性分子的话是2吗。不知道对不对,再次感谢。

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发表于 Post on 2021-9-14 21:45:08 | 显示全部楼层 Show all
wuyeyangguang 发表于 2021-9-14 14:07
谢谢了,回头仔细学下配体场理论。对于当前这个体系,带一个负电荷的阴离子团似乎1,3,11都有可能,1可 ...

建议再仔细学习一下自旋多重度的定义。你这里如果阴离子的自旋多重度是6,阳离子是1,那么一个阴离子和一个阳离子的非共价复合物必定是6。只要了解自旋多重度的定义就会知道为什么。
至于包含两个阴离子的体系,取决于两个阴离子之间的J值是正的还是负的,1、11都有可能,应当分别计算,其中1用broken symmetry算(而不是直接设自旋多重度为1),取能量较低的(严格一些的做法是取自由能较低的)

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发表于 Post on 2021-9-15 01:47:55 | 显示全部楼层 Show all
注意看下文了解对称破缺计算是怎么回事
谈谈片段组合波函数与自旋极化单重态
http://sobereva.com/82

SCF不收敛和当前泛函适不适合计算没有必然关系
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办最高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班基础(中级)量子化学培训班分子动力学与GROMACS培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班。这些培训是计算化学快速入门以及全面系统性提升研究水平的最佳途径,培训各种相关信息见《北京科音办的培训班FAQ》
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发表于 Post on 2021-9-15 23:14:34 | 显示全部楼层 Show all
wzkchem5 发表于 2021-9-14 21:45
建议再仔细学习一下自旋多重度的定义。你这里如果阴离子的自旋多重度是6,阳离子是1,那么一个阴离子和一 ...

如果两边离子分别5alpha5beta的话光用u+guess=mix能收敛到正确的态嘛,感觉要设置片段初猜比较稳一些吧

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发表于 Post on 2021-9-15 23:31:55 | 显示全部楼层 Show all
喵星大佬 发表于 2021-9-15 16:14
如果两边离子分别5alpha5beta的话光用u+guess=mix能收敛到正确的态嘛,感觉要设置片段初猜比较稳一些 ...

对,高斯里用片段初猜比较稳妥,orca里做flipspin就行了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-21 20:10:41 | 显示全部楼层 Show all
谢谢社长及各位大佬。在学习了社长帖子之后,做了如下计算:
首先在b3lyp/6-311+g**, em=gd3下对闭壳层单重态进行了几何优化,得到稳定构型并获得该计算级别下的单点能。之后针对优化后的构型,在同样计算级别下指定U并采用guess=mix nosymm stable=opt关键词计算了对称破缺单重态能量,以及自旋多重度为11的能量,得到的能量顺序为:
-6554.48293069(闭壳层单重态)>6554.57287364 (对称破缺单重态) > -6554.64174730 (自旋多重度为11的开壳层)
虽然b3lyp算能量有点次了,但能量相差还是比较大的,是不是也可以说明该体系的基态其实就是自旋多重度为11?
谢谢

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发表于 Post on 2021-9-21 20:55:53 | 显示全部楼层 Show all
wuyeyangguang 发表于 2021-9-21 13:10
谢谢社长及各位大佬。在学习了社长帖子之后,做了如下计算:
首先在b3lyp/6-311+g**, em=gd3下对闭壳层单 ...

guess=mix主要适用于单电子数等于2的情形,对于单电子数大于2的体系,guess=mix成功率比较低,有比较大概率收敛到错误的态。这种体系算完以后不能只看能量,必须先看自旋布居数,确定自旋布居是对的,再比较能量。如果自旋布居不对,需要换其他方法找对称破缺单重态

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-9-22 11:29:49 | 显示全部楼层 Show all
wzkchem5 发表于 2021-9-21 20:55
guess=mix主要适用于单电子数等于2的情形,对于单电子数大于2的体系,guess=mix成功率比较低,有比较大概 ...

谢谢大佬指点。根据提示做了自旋布居分析,由于计算中加了弥散函数,因此用了Becke方法。闭壳层单重态下体系总自旋布居数是-0.00000110, 对称破缺态是-0.00000024,自旋多重度11时自旋布居数是9.99999840。是不是可以下结论是11了。

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发表于 Post on 2021-9-22 11:53:09 | 显示全部楼层 Show all
总布居数是什么鬼……要看的是原子布居或者片段布居吧

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