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Yolanda7

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[交流] MS中各基组的含义

大家好。我在学习MS。先用dmol3计算了H2O分子的算例：DNP基组。我对于基组的设置不太明白，读不懂.outmol中的关于基组的部分
“Hydrogen    nbas=  1, z= 1, nrfn=  3, rcut=  6.99, e_ref= -0.043138 Ha  rcore=  0.00  zval= 1.00 1.00
n主量子数  L 轨道量子数 occ：占据程度 e：此轨道的本证能量
  n=1  L=0  occ= 1.00 e=    -0.232994Ha       -6.3401eV
  n=1  L=0  occ= 0.00 e=    -0.844913Ha    -22.9913eV
  n=2  L=1  occ= 0.00 e=    -1.999991Ha    -54.4226eV
Oxygen    nbas=  2, z= 8, nrfn=  7, rcut=  6.99, e_ref= -0.057357 Ha  rcore=  0.00  zval= 8.00 8.00
  n=1  L=0  occ= 2.00 e=    -18.907598Ha    -514.5021eV
  n=2  L=0  occ= 2.00 e=    -0.876373Ha    -23.8473eV
  n=2  L=1  occ= 4.00 e=    -0.330740Ha       -8.9999eV
  n=2  L=0  occ= 0.00 e=    -2.144799Ha    -58.3630eV
  n=2  L=1  occ= 0.00 e=    -1.593898Ha    -43.3722eV
  n=3  L=2  occ= 0.00 e=    -2.722210Ha    -74.0751eV
  n=3  L=2  occ= 0.00 e=    -1.387900Ha    -37.7667eV  eliminated
”
我想问下，nbas(？) e_ref(the calculated atomic reference energy)具体是什么意思，如何得到的？nrfn好像是给定原子的基函数的数目。本例中O的第七个函数怎么是eliminated？帮助文件中好像说： “The atomic program generates all atomic numeric basis sets, typically with several polarization functions. These functions can be used in a DMol3 calculation by using the extended or all keyword. You can select specific orbitals to be used in the calculation by using the user keyword.” 所以，程序一开始就产生所有的原子基组，包括极化函数；然后，使用时，根据DNP DN DND等类型的指定，确定哪些基组是有用的或 eliminated？

Minimal、DNP、DN、DND基组具体如何理解？
我查了下资料：
MIN (Minimal)  极小基组，对每一个占据分子轨道用自由原子的一个原子轨道展开；
DN (Double Numeric)  双数字基组，对每一个占据分子轨道近似地用自由原子的两个原子轨道展开。我看到MS帮助文件中对O元素采用DN基组后，
  “Oxygen    nbas=  2, z= 8, nrfn=  7, rcut=  6.24, e_ref= -0.054 Ha
                              rcore=  0.00  zval= 8.00 8.00
n=1  L=0  occ= 2.00 e=    -18.758046Ha    -510.4326eV
n=2  L=0  occ= 2.00 e=    -0.871142Ha    -23.7050eV
n=2  L=1  occ= 4.00 e=    -0.338180Ha       -9.2023eV
n=2  L=0  occ= 0.00 e=    -2.130079Ha    -57.9624eV
n=2  L=1  occ= 0.00 e=    -1.593478Ha    -43.3608eV
n=3  L=2  occ= 0.00 e=    -2.722222Ha    -74.0755eV  eliminated
n=3  L=2  occ= 0.00 e=    -1.388886Ha    -37.7935eV  eliminated”
那么，自由原子的两个原子轨道好像是第二组价电子原子轨道出现两次吗。一个轨道怎么会出现两次，且有不同的本证能量？

DNP (Double Numeric with Polarization)  增加了极化函数的双数值基组（极化函数：函数中存在高于自由原子中的最高占据轨道角动量的角动量）；这里极化函数，我不太明白。假如某原子最高占据轨道为1s，那么极化函数为2p,还是1p？某原子最高占据轨道为2s，那么极化函数为2p，还是3p？某原子最高占据轨道为2p，那么极化函数为2d，还是3d？某原子最高占据轨道为3d，那么极化函数为多少？最高占据轨道4f,极化函数是多少？

DND Double Numerical plus d-functions。除了对氢原子不使用 p轨道函数外，与 DNP基组相同？；又或者，DNP基组是在DND基组上在所有氢原子上附加了极化p函数。DND是对所有非氢原子加了d函数，那么，DNP中所有非氢原子的极化函数都是(主量子数+1)的d轨道吗？

[ Last edited by Yolanda7 on 2012-4-28 at 09:41 ]

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1楼 2012-04-28 09:27:47

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fzx2008: 金币+3, 谢谢交流分享 2012-04-28 10:00:20

看了下扬州大学MS售后培训，对基组稍微理解：
• Min：一个占位原子轨道只使用一个数值轨道基组。速度更快，精度最低。
• DN：双数值轨道基组。在Min基组的基础上加入了第二组价电子原子轨道。
• DND：双数值轨道基组+d轨道极化函数。与DN基组类似，但是为所有非氢原子加入了d轨道函数极化。为DMol3模块默认基组，在可接受的计算时内，确保精度在可接受的范围内。也是DMol3计算的最低可信精度基组。
• DNP：双数值轨道基组+p轨道极化函数。与DND基组类似，但是为所有氢原子加入了p轨道函数极化。精度更高，计算时间更长。对于氢键计算更为重要。
• TNP：三数值轨道基组+轨道极化函数。与DNP基组类似，为所有原子加入极化函数。目前只能够使用与H到Cl的元素，且不包括He和Ne。精度更高，计算时间更长。