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tephoon78

木虫 (正式写手)

[交流] 【求助】关于guess=alter的一个不明白的地方。已有5人参与

在gaussian说明书guess关键字中有一个例子,关于amino 自由基的计算。
第一次计算使用 guess=only,产生的轨道如下

注意右边的那一列,也就是β自旋轨道4和5,4是a1对称性的,5是b1对称性的。这时候5(b1)的轨道能量比4(a1)的高。



第二次进行计算,使用guess=alter,将4和5的轨道交换,按照书上说的是2A1的激发态。轨道如下:


我的问题是为什么轨道5的能量比4要高?(这里的轨道5相当于第一次计算的轨道4)


个人理解:guess=alter调节轨道,换成了计算激发态,那么电子应该占据能量高一点的轨道,而空出一个能量低一点的轨道。我们一般好像接受的激发态就是这样的一个概念,为什么计算结果会这样呢?是我计算错了吗?
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loovfnd

至尊木虫 (著名写手)

楼上说的很有道理
莫强求!
3楼2010-11-08 12:19:56
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lingznpmg

铁虫 (小有名气)

★ ★ ★
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zhou2009(金币+2): 2010-11-08 16:50:28
楼主的问题很好!
我记得有朋友说过,高斯在计算中只有占据轨道的电子参加SCF自洽,空轨道不会参与。空轨道的轨道能好像是通过计算一个电子的激发能得到的,并不是很准。

我自己不是很明白,随后也好好研究一下!
2楼2010-11-07 23:44:00
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qzhaosdu

金虫 (著名写手)

★ ★ ★
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zhou2009(金币+2): 2010-11-08 16:46:27
个人的理解:这里说的激发态并不是激发电子,而是同一个电子结构下的两种态。
产生这两种态的原因并不是由于电子激发,而是由于轨道对称性匹配的变化而产生的。
氨基自由基的基态是2B1,这也是默认guess得到的组态。但是如果想要得到2A1组态,那么必须要改变初始猜测,也就是guess=alter,就是说,楼主你的第二张图已经和前一张没关系了,是在算氨基自由基的另一个态,所以轨道的能量顺序还是遵循既定原则。
Anewday,anewhour,anewminute,anewpeople.
4楼2010-11-08 16:12:45
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

本人已永久离开小木虫


★ ★ ★ ★ ★ ★
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zhou2009(金币+5): 2010-11-09 14:10:10
LS说得很对。这种利用对称性不同通过SCF过程计算激发态的方法也叫ΔSCF。只有用guess=(alter,only)的时候才会出现你预期的结果,也就是能量低的轨道没有被占据,形成“空穴”态。
当涉及到迭代过程,在第一次迭代后占据的βb1会立刻降低,βa1空轨道能量会立刻上升并高于βb1,然后程序自动根据aufbau定律按能量由低到高重新排布电子,βb1就是占据的,而βa1就是空的。
这是由于每一步的单电子有效势算符是由上一步的占据轨道构建的,这算符的本征函数中与上一步占据轨道相似者能量会比较低。在HF中,收敛的占据轨道电子感受到的是n-1个电子的互斥势,而空轨道感受到的是全部n个电子互斥势,明显后者更大,故空轨道能量更高。
5楼2010-11-08 22:19:31
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