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zhang668

木虫 (正式写手)

[交流] 关于p-d杂化的一些问题和理解

做含有磁性离子计算的应该经常会遇到p-d杂化的问题，以前一直觉得这个挺好理解的，但是通过跟第一性原理计算的DOS结果对照，我发觉一些问题不能解释，做DOS的初衷是为了解释pd杂化主要发生与哪个轨道，进而通过强弱变化来解释自旋轨道耦合影响。还希望懂得的朋友来解答或探讨下

1. 从配位场理论来看，pd杂化是为了降低能量，形成成键和反键轨道，能量较低的p轨道占据成键，d轨道占据反键。在氧八面体中，一般是两个eg轨道参与成键，t2g非键（四面体中相反）。且只有eg轨道没有上下自旋都占据的时候才有能量收益，从这个角度讲，pd杂化不发生于上下自旋都占据的轨道。

2. 从跃迁角度来看，p电子只能跃迁到空的d轨道。由于p轨道主要跟eg重叠，但是能量更接近与t2g轨道。跃迁同样存在与t2g轨道上，只不过是通过 π 键。

以上都可以得出，pd杂化要求轨道未满占据。在氧八面体配为中，杂化主要发生与eg还是t2g轨道不确定，但是在实际的第一性原理计算中，尤其是DOS图发现，即使轨道满占据的情况，杂化也同样明显出现，大部分d轨道都有杂化出现且貌似多出现在t2g轨道附近。奇怪的是，在四面体中，杂化也主要出现在t2g轨道附近。

这个图是八面体的结果，后面我会放入一些四面体Co2+，Mn2+和Cu2+的态密度和电荷密度图，希望讨论下。

图片1.jpg

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