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如何得到原子中某個軌道對分子總磁矩的貢獻？ 已有1人參與
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在Gaussian 中用pop=full,即可得到磁矩的數(shù)據(jù)。 Do spin unrestricted (or restricted open-shell) calculations (e.g.UB3LYP/6-311+G*) to get spin moments for each orbital printed. Be careful about spin-multiplicity though. Use pop=full or pop=regular in the route card for population analysis as well. Spin moments will be printed below Gross population analysis section. You can calculate total magnetic moment from that. 具體網(wǎng)址：http://www.ccl.net/chemistry/res ... .002-dir/index.html 但我想知道某個具體軌道對磁矩的貢獻，知道怎么分析嗎？例如下圖中Au的5d軌道對總磁矩的貢獻怎么分析？謝謝！ QQ截圖20131224102322.jpg |
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sobereva
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體系有n個自旋平行的未配對電子，分子電子自旋磁矩就為n*μ_B。而自旋相反的電子的自旋磁矩會抵消，所以閉殼層體系無電子自旋磁矩。通過布居分析（如Mulliken、NPA等），得到每個原子，或每個原子軌道上的自旋電子數(shù)，就能討論它們各自對分子磁矩的貢獻。比如某d原子軌道上自旋電子數(shù)為0.4，就說這個d原子軌道上電子自旋磁矩是0.4μ_B。也可以根據(jù)電子自旋密度討論，某點自旋密度為x，就可以說這個點的電子對分子磁矩的貢獻是x*μ_B。也因此，可以將空間劃分為不同子區(qū)域，根據(jù)自旋密度在相應區(qū)域積分值討論相應區(qū)域內(nèi)的自旋磁矩。μ_B=e*h_bar/(2m_e)這個量被定義為玻爾磁子。 高斯布居分析只是給出每個基函數(shù)的布居數(shù)，怎么和原子軌道對應上需要基于你對所用基組的了解。pop=NPA給出的NPA分析結(jié)果則可以直接給出每個原子軌道的布居數(shù)。由于你用了贗勢，所以NPA分析輸出的哪個是5d需要自行判斷。 另外，分子磁矩是電子自旋磁矩、電子軌道運動產(chǎn)生的磁矩和原子核自旋磁矩共同貢獻的，通過電子布居分析討論的只是電子自旋磁矩部分，一般總磁矩也是由此主導。 |
2樓2013-12-24 12:11:47
sobereva
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11樓2013-12-30 14:24:48
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7樓2013-12-24 18:07:38
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謝謝！ 一看就知道您對這方面很了解。我剛接觸這方面的內(nèi)容，按我對您回復的理解，以下幾點是否正確： 1.NPA得到各原子的各電子層上的電子布居數(shù)n，相應的磁矩就是n*μ_B了？某原子的磁矩就是各軌道磁矩之和，各原子磁矩之和就是團簇的總磁矩？ 2.http://www.ccl.net/chemistry/res ... .002-dir/index.html 中說是根據(jù)Gross orbital populations之后的數(shù)據(jù)來計算磁矩，現(xiàn)在主流的是采用“NPA得到各原子的各電子層上的電子布居數(shù)n，相應的磁矩就是n*μ_B”還是"Gross orbital populations之后的數(shù)據(jù)來計算磁矩"思路。 3.網(wǎng)上查詢了一下，也有用MS計算磁矩的， 4.您自己有沒有這方面的已經(jīng)發(fā)表的文章，到時可以引用引用。 5.另外，您有沒有聽說過自旋污染？ |
3樓2013-12-24 15:42:06
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1.附件中分別是NBO計算的輸入和輸出文件，是不是總的“ NATURAL POPULATIONS: Natural atomic orbital occupancies” 減去Alpha spin orbitals 的“ NATURAL POPULATIONS: Natural atomic orbital occupancies”就是相應的beta 自旋軌道的，之后Alpha，beta spin orbitals 的電子布局數(shù)之差就是相應原子軌道的未配對電子？ 2.另外，總磁矩不需要考慮激發(fā)態(tài)吧， 例如下面的就不需要考慮了吧， 3 Au 1 S Ryd( 7S) 0.00182 2.01677 4 Au 1 S Ryd( 8S) 0.00003 8.33001 5 Au 1 S Ryd( 9S) 0.00000 70.15820 2.若不對，能否在輸出文件中指出，萬分謝謝！ |
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- 附件 2 : reopt_reopt_Neutral_Geom_6_.gjf
2013-12-24 16:42:43, 527.6 K
2013-12-24 16:43:03, 4.76 K
4樓2013-12-24 16:43:06
5樓2013-12-24 16:46:44
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1 不是這么簡單相乘。比如某軌道上alpha電子布居數(shù)是na，beta是nb，那么自旋布居就是na-nb，(na-nb)*μ_B才是這個軌道的電子貢獻的磁矩。后面兩句話你的理解正確。 2 高斯輸出的Gross orbital populations是基于Mulliken方法得到的基函數(shù)的布居數(shù)，這種計算方式很不推薦使用。尤其是帶了彌散函數(shù)的情況更不能用（比如CCL上那個人拿6-311+G*舉例就很不合適），NPA得到的軌道布居數(shù)有意義得多。Mulliken方法的缺陷在《談談軌道成份的計算方法》（http://hi.baidu.com/sobereva/item/d52876160110ca8d89a956c5）、《原子電荷計算方法的對比》（http://www.whxb.pku.edu.cn/EN/10.3866/PKU.WHXB2012281）上都有討論 3 問題不在于程序，而在于原理 4 我的文章里沒有專門討論磁矩的 5 自旋污染幾乎是眾所周知的問題 |
6樓2013-12-24 18:05:46
8樓2013-12-24 21:15:49
sobereva
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9樓2013-12-24 22:47:21
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您好！我想追問一個磁矩的問題；我想得到AuC中性團簇中Au的5d,6s,6p軌道對總磁矩的貢獻，按照您的思路，alpha軌道電子布居為0.6481，beta軌道電子布局為0.6759，總自旋布居為0.6481-0.6759=-0.0278.總布局為負值，您如何理解？附件中為輸出文件； |
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2013-12-30 14:01:25, 527.6 K
10樓2013-12-30 14:05:21
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