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amytaotao

新虫 (初入文坛)

[求助] 如何考虑自选污染造成的能量误差

我最近投了一篇计算反应机理的文章,其中涉及一个单重态的双自由基分子,用的UB3LYP方法,当时没考虑自旋污染,审稿意见回来说让提供S**2的值,发现高斯输出文件里面这个S**2=0.97,自旋淹没以后S**2=0.07.也就是说UB3LYP方法算这个单重态双自由基的时候会出现很大的自旋污染,查阅文献,有很多课题组开发了很多方法来消除自旋污染的影响,但是我们又没有这个程序,不知道大家有没有遇到过这个问题,都是怎么解决的,有没有什么简单的方法可以矫正。
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virtualzx

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与,应助指数 +1
gmy1990: 金币+2 2013-11-08 04:17:33
试试看用Restricted Open Shell
2楼2013-11-08 02:52:04
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枪下游魂

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
自旋污染一般不是发生在HF里么,DFT中貌似基本不考虑?
还是我理解有问题?望大神赐教!
3楼2013-11-08 08:21:56
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amytaotao

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by virtualzx at 2013-11-08 02:52:04
试试看用Restricted Open Shell

Restricted open shell的计算结果可靠吗?
4楼2013-11-08 08:38:29
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amytaotao

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by virtualzx at 2013-11-08 02:52:04
试试看用Restricted Open Shell

试过了,优化不到想要的结构
5楼2013-11-08 11:07:14
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sobereva

至尊木虫 (著名写手)

本人已永久离开小木虫


★ ★ ★ ★ ★
zhou2009: 金币+5 2013-11-08 16:47:52
DFT不需要考虑自旋污染问题。特别是双自由基,由于单行列式形式的制约,所谓的自旋污染是必定要明显出现的,否则根本不可能得到双自由基状态。(单行列式框架下alpha和beta轨道重叠程度越低时所谓的自旋污染就越大,但如果没有自旋污染,那么就完全成了闭壳层单重态了)。就算是HF,出现较大自旋污染也不代表能量计算结果和电子结构描述存在显著错误。
6楼2013-11-08 16:20:36
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amytaotao

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
6楼: Originally posted by sobereva at 2013-11-08 16:20:36
DFT不需要考虑自旋污染问题。特别是双自由基,由于单行列式形式的制约,所谓的自旋污染是必定要明显出现的,否则根本不可能得到双自由基状态。(单行列式框架下alpha和beta轨道重叠程度越低时所谓的自旋污染就越大, ...

我算的结果明显是单重态和三重态的混合,如果对于能量没有很大影响,那为什么还有那么多人去做校正呢?
7楼2013-11-08 18:52:34
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virtualzx

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
gmy1990: 金币+3 2013-11-09 07:19:39
引用回帖:
7楼: Originally posted by amytaotao at 2013-11-08 05:52:34
我算的结果明显是单重态和三重态的混合,如果对于能量没有很大影响,那为什么还有那么多人去做校正呢?...

我觉得用自旋算符计算DFT的自旋本征值本来就有点问题。理论上来说,KS波函数只能给出和正确波函数一样的电子密度,而计算自旋本征值需要一阶密度矩阵。可以把KS波函数做HF波函数来进行近似计算,不过结果是什么意义就说不清楚了,只能说近似等于自旋本征值吧。

在HF水平上,用ROHF可以得到正确的自旋态,但是必须要正确指定Roothaan系数a和b才行。而且一般需要手工选择初始轨道,比Unrestricted的计算要复杂一些。不过不像ROHF,因为用的是KS轨道,RODFT不能保证没有自旋污染,只能说是近似吧。我甚至想不出能够严格地计算DFT自旋污染程度的方法。
8楼2013-11-09 02:22:46
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