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coolrainbow

木虫 (著名写手)

未来国家冻凉

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专业: 理论和计算化学

[交流] 【coolrainbow个人文集】从手算理解量子化学：H2体系的量子化学计算（pdf+程序）已有64人参与

本文以最小基组的氢气分子为例，以简单的理论分析和编程计算的方法，手动计算了H2分子的HF，FCI，MP2，DFT和优化，频率分析，TDDFT等，以帮助大家深入的理解量子化学的基本概念，特别是通过对Hartree-Fock波函数的远程行为与稳定性做了定量分析，详细的阐述了H2解离行为的物理意义。对TDDFT/TDHF也做了手动的计算，可以使大家对Gaussian中的TDDFT有更进一步的认识。本人编了一个小程序，可以复现本文中的全部手动计算结果，这个程序的源码我也提供了，你可以根据你的需要修改代码，以便让它输出你所需要的东西。同时，我在文章中也提供了Gaussian的输入文件，如果你跟着我的文章计算的话，会发现你算出的结果和Gaussian中是一样的。

这个工作是我春节在家期间的无聊之作，由于看林志玲姐姐受到了刺激而决定动笔写的，从写pdf到调试程序大概花了五六天的时间。我自认为理论分析写的还是不错的，不过程序代码写的很水，是专门针对H2的体系写的，并且TDDFT的代码我没有写进去。

如果大家觉得我写的东西还算有点价值的话，我就非常开心了，不白费我打了那么多的字。如果哪位能指出其中的错误，那我就更开心了。如果大家觉得有用的话，我将来还可以继续写下去，把本文中没有写的内容，如耦合簇计算，BSSE校正原理，经典轨迹动力学，相对论计算的加进去，或者某些大家觉得不太好的地方将来重写。

鸣谢

1本文的DFT计算的格点积分的技术参考了sobereva的文章：
http://hi.baidu.com/sobereva/blo ... 16fd56ccbf1ab8.html
感谢sobereva对知识无私分享的精神。
2 DFT计算的某些技术使用了CCL上的源代码：
http://www.ccl.net/cca/software/ ... bedev-Laikov-Grids/
对作者表示感谢。

版权

1 网络上的东西大家可以自由传播，不过做人要厚道，看在我打了那么多字的份上。大家在注明原作者（也就是我：coolrainbow）的条件下可以自由传播本pdf。
2 本文附带的程序代码中，除LBWT.f以外，全部代码可以自由传播与修改。不过说真的，这些代码写的真的不怎么样！
3 本文附带的程序代码中，LBWT.f的版权归原作者所有，具体版权可以参考：
http://www.ccl.net/cca/software/ ... bedev-Laikov-Grids/

附件中，我上传了完整的pdf和程序文件及源代码（2000多行我的代码+6000行LBWT.f），下面是目录和部分内容的截图

目录
§ 1 体系构建
§ 2 分子积分计算
§ 3 单组态RHF 计算
§ 4 验证… …
§ 5 RHF 的物理解释
§ 5.1 电子态
§ 5.2 分子轨道
§ 5.3 单、双电子密度分布
§ 5.4 波函数的进一步分析
§ 5.5 分子轨道基下能量表达式
§ 5.6 RHF 波函数的解离极限
§ 6 组态相互作用计算
§ 7 还不相信的话… …
§ 8 FCI 波函数的物理解释
§ 8.1 解离极限
§ 8.2 成分分析
§ 8.3 相关效应
§ 8.4 H2 的布居分析
§ 9 H2 的绝热态曲线；不相交原理
§ 10 精确能量的微扰展开：MP2 能量
§ 12 耦合簇方法：一句话
§ 13 势能面：优化和频率分析
§ 13.1 RHF 优化和频率分析
§ 13.2 一般的优化和频率分析
§ 14 RHF 的稳定性
§ 15 基态DFT 计算：Xα 方法
§ 16 激发态计算
§ 16.1 TDHF，TDDFT 计算
§ 16.2 验证
§ 16.3 直接计算激发
§ 17 程序

[ Last edited by 375642546 on 2011-4-19 at 15:37 ]

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