使用orca计算三-五重态旋轨耦合矩阵元，SOC矩阵如何构建的

wxsxjj

老师们好。我现在需要计算一个铁配合物MESP的三-五重态旋轨耦合矩阵元，根据wzk老师的推荐（http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=34853&highlight=%C8%FD%D6%D8%CC%AC）选择使用orca的ROCIS/DFT方法计算，关键词如下

1. ! PBE0 D3 def2-SV(P) tightSCF noautostart miniprint nopop
   
2. %maxcore  8000
   
3. %pal nprocs  32 end
   
4. %Basis
   
5.     AuxC "def2/J"
   
6.     end
   
7. %rocis NRoots 20
   
8.     SOC true
   
9.     DoRI true
   
10.     PrintLevel 3
    
11.     DoDFTCIS true #switches on the DFT/ROCIS method
    
12.     DoLowerMult true #Invokes a CI calculation
    
13.     #with S’=S-1
    
14.     end

复制代码

发现输出文件中并没有卢老师博文中的类似如此的输出

但是会输出full SOC matrix（是我误会了，并没有生成full SOC matrix），故想自己根据full SOC matrix处理出各各态之间的旋轨耦合矩阵元。
想询问ORCA中SOC矩阵如何构建的？我是使用卢老师博文的例子做练习（见附件），提取出来的旋轨耦合矩阵元（以虚部为例）。
我的理解是，共计算了5个S态，5个T态，所以应该是一个21*21维的矩阵，那么Sn-Tn对应的应该是哪个矩阵元呢？我后续如果计算T-Q又该如何找到矩阵元呢？我这样处理有没有理论上的问题？
请各位大佬对我的输入文件还有理解指正，感谢！

wzkchem5

你的意思是说如何在只有full SOC matrix的情况下读取Sn-Tn的SOC矩阵元吗？
另外如果程序没有输出SOCME列表的话，可能是程序的设计缺陷，如果你有能重复出来这个问题的输入输出文件的话可以提供一下（如果涉及保密问题，可以把分子换成更简单但是仍然能重复出来“SOCME列表缺失”这个问题的分子），我跟orca团队相关的人反映一下，把这个功能做进去

wxsxjj

wzkchem5 发表于 2023-6-5 20:05
你的意思是说如何在只有full SOC matrix的情况下读取Sn-Tn的SOC矩阵元吗？
另外如果程序没有输出SOCME列表 ...

谢谢王博士！
是的，就是从只有full SOC matrix情况下读矩阵元，因为我按照上面我列的关键词跑出来是这样的
我尝试将print level调成4看一下。
我最终要算的是Fe配合物的三-五重态，要是直接能生成“SOCME列表”就太方便了。如果没有，就手动从full SOC matrix自己得到。
之后跑完print level4，我上传下输入，输出文件

wxsxjj

wzkchem5 发表于 2023-6-5 20:05
你的意思是说如何在只有full SOC matrix的情况下读取Sn-Tn的SOC矩阵元吗？
另外如果程序没有输出SOCME列表 ...

已上传输入输出文件

wzkchem5

wxsxjj 发表于 2023-6-5 13:24
谢谢王博士！
是的，就是从只有full SOC matrix情况下读矩阵元，因为我按照上面我列的关键词跑出来是这 ...

可以看到程序打印了CALCULATED REDUCED SOC MATRIX ELEMENTS。所谓reduced SOC matrix element，就是Wigner-Eckart定理（https://en.wikipedia.org/wiki/Wigner%E2%80%93Eckart_theorem）里的那个reduced matrix element，乘以CG系数以后可以得到任何两个spin sublevel之间的SOCME。之所以程序不乘好CG系数再打印给用户看，一方面原因是用户未必需要，但凡需要对所有spin sublevel求和的计算，一般总能借助CG系数的代数性质把CG系数消掉；另一方面是那样这个表会更大，不好查。

wxsxjj

wzkchem5 发表于 2023-6-6 01:52
可以看到程序打印了CALCULATED REDUCED SOC MATRIX ELEMENTS。所谓reduced SOC matrix element，就是Wign ...

谢谢您的解答！还有个问题：
我去阅读了Wigner-Eckart定理和CG系数，我具体该如何操作呢，比如以这行数据为例？
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                      CALCULATED REDUCED SOC MATRIX ELEMENTS                                 
----------------------------------------------------------------------------------------------

           Block                  Root          <I|Lx S |J> <I|Ly S |J> <I|Lz S |J>         
   I(mult)       J(mult)      I         J          1/cm       1/cm         1/cm               
----------------------------------------------------------------------------------------------
   0(5)             1(3)       0         0          5.81       -11.94        -5.79
我的想法是：
对于d6电子结构的五重态和三重态应该查表2*(1/2)，后续该怎么操作呢？
第一次接触SOC，问题比较多，老师见谅

wzkchem5

wxsxjj 发表于 2023-6-6 02:27
谢谢您的解答！还有个问题：
我去阅读了Wigner-Eckart定理和CG系数，我具体该如何操作呢，比如以这行数 ...

得确定你想要五重态的哪个sublevel和三重态的哪个sublevel之间的SOCME，然后再查对应的CG系数