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【原创】-（专栏文章）化学反应体系中Broken symmetry Calculation的简要介绍
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1. 什么是Broken symmetry Calculation？ “Broken symmetry”这一名称来源于“分子的对称性与波函数的对称性的差别”。一般的计算，可以根据处理电子的自旋方式不同而分成两种：close shell和open shell（spin polarization）。对于close shell，自旋向上的电子和自旋向下的电子是一样多且占据同一轨道，所以始终保持着同分子一样的对称性，而不存在Broken symmetry Calculation。 对于open shell，由于分别处理自旋向上和自旋向下的电子，就可以通过降低波函数的对称性使得波函数的对称性同分子的对称性是不一样的，即为Broken symmetry Calculation. (当然也可以保持其对称性一样，但是这就不是Broken symmetry Calculation.) 2. 为什么要使用Broken symmetry Calculation? 当描述分子的电子态的时候，对称性保持的计算已经不能够得到准确的能量了，所以引入了Broken symmetry Calculation使得计算更加准确。现以双自由基为例来介绍。 当计算自由基时，有两种可能的状态：单重态双自由基（singlet diradical， （1）三重态的能量比较低：这种情况下，检查 （2）单重态的能量比较低：这种情况下，检查 （未完，待续，待续内容：如何用Gaussian和VASP进行Broken symmetry Calculation） [ Last edited by cadick on 2009-12-10 at 23:38 ] |
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 第一性原理 | 高斯计算总结 | broken symmetry |
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4楼2009-06-17 08:36:02
★★★★★ 五星级,优秀推荐
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fegg7502(金币+5,VIP+0):thank you very much! 6-17 16:49
fegg7502(金币+5,VIP+0):thank you very much! 6-17 16:49
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鼓励一下。但是有几个小问题 1.自旋污染在10%以内已经是很大的了，对于分析体系的磁学性质，特别是局域磁矩时，有时是不可容忍的。10%的范围有点大。 2.刚看到LZ的标题，我的第一反应是帖子描述的内容是凝聚态理论中的对称性破缺问题。在凝聚态物理的相变理论中，由于对称破缺，会造体系成序参量的出现，由高温无序相向低温有有序相转变。其实，对称性问题在量子场论中有更为广泛的概念。LZ标题可否再具体一些。 3.文中提到“对于open shell，自旋向上的电子和自旋向下的电子是一样多且占据同一轨道，所以始终保持着同分子一样的对称性，而不存在Broken symmetry Calculation。 对于close shell，由于分别处理自旋向上和自旋向下的电子，就可以通过降低波函数的对称性使得波函数的对称性同分子的对称性是不一样的”，是否说反了？希望LZ在好好CHECK一下。 4.个别句子可以再精确些，比如“波函数不再是自旋的本征函数”，最好改为“波函数不再是自旋平方算符的本征函数”，等等。 以上几点还望LZ考虑一下。当然，我的意见仅供参考。  [ Last edited by yzcluster on 2009-6-17 at 15:52 ] |
6楼2009-06-17 15:50:43
7楼2009-06-17 15:53:25
8楼2009-06-17 15:58:51
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fegg7502(金币+4,VIP+0):谢谢，，那以后作者写出来之后先关闭回复，并置顶，请大家阅读如何？ 6-17 16:51
fegg7502(金币+4,VIP+0):谢谢，，那以后作者写出来之后先关闭回复，并置顶，请大家阅读如何？ 6-17 16:51
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对于专栏文章这个板块很看好。我觉得有两个改进的地方： 1.类似于PAPER的审稿制度，每个专栏文章出来之前最好能找专业相近的版主CHECK一下，以保证稿子的质量。 2.加大鼓励回帖的虫友，特别是能提出有效问题的虫友，这样才能都有所提高，同时可以使稿子的质量更高。不要回帖都是一堆表情，这是没有意义的，我想在小木虫我们不需要这些社会上浮躁的东西。 如果可能，尽量把这个东西做成一个特色精品，实际的解决科研中的某个问题，比如基本概念，基本物理OR化学图像，或是基本的操作等等。显然，问题也不用太大，但要实际解决。使之成为小木虫的特色。 最后，也佩服一下LZ吃螃蟹的精神。在这一点上，其他人（包括我）都落后了。 |
9楼2009-06-17 16:18:39
10楼2009-06-17 16:33:15
11楼2009-06-17 18:45:26
12楼2009-06-17 19:51:01
14楼2009-06-18 15:53:09
15楼2009-06-18 17:18:18
17楼2009-06-27 20:52:01
18楼2009-07-14 13:48:45
nono2009
超级版主 (文学泰斗)
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30楼2009-11-12 07:41:25
31楼2009-12-04 22:20:47
32楼2010-04-09 01:03:28
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cadick(金币+2):耐心解答 2010-06-10 00:19:32
cadick(金币+2):耐心解答 2010-06-10 00:19:32
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对不起，后来没有时间写，Guess＝mix，这是必须的，由此得到了bs，但是这不是真正的单重态，此外还得用公式计算出真正的单重态（严格上来讲只是做了一个校正，也只能算是近似的单重态），这个公式很多地方有，比如： X. Rozanska, R. Fortrie and J. Sauer Oxidative Dehydrogenation of Propane by Monomeric Vanadium Oxide Sites on Silica Support J. Phys. Chem. C 111 (2007) 6041-6050. 以上的文献是一个应用的实例。希望对你有所帮助！ |
33楼2010-04-10 19:39:34
35楼2011-06-30 11:09:21
★★★★★ 五星级,优秀推荐
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最近正看到有关这方面的文献，搞不懂怎么计算啊。楼主有时间整理一下，看看怎么计算。期待ing 附：最新的一篇JACS文献 题名：Neutral Radical and Singlet Biradical Forms of meso-Free, Keto, and DiketoHexaphyrins(1.1.1.1.1.1): Effects on Aromaticity and Photophysical Properties 作者：Masatoshi Ishida, Jae-Yoon Shin, Jong Min Lim, Byung Sun Lee, Min-Chul Yoon, Taro Koide, Jonathan L. Sessler, Atsuhiro Osuka, and Dongho Kim 位置：J. Am. Chem. Soc., Just Accepted Manuscript • DOI: 10.1021/ja204626t |
36楼2011-09-15 19:51:27
★★★★★ 五星级,优秀推荐
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您好： 我是兰大做有机合成的，最近合了几个单线态双自由基，但是不知道Open-Shell Broken-Symmetry Singlet 具体怎么计算，直接用DFT算出来的单线态开壳层和闭壳层能量结构都一样，和单晶不符合。能不能邮件或者电话联系您，我周围没人懂这个，实在没办法了，我的邮箱dengyj@lzu.edu.cn |
37楼2016-01-15 20:58:07
38楼2016-01-15 21:38:57
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fegg75022楼
2009-06-16 21:17
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