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adf:spinstate [2016/05/03 15:38] – liu.jun | adf:spinstate [2023/07/26 20:56] (当前版本) – [Spin Polarization如何确定] liu.jun | ||
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- | ======如何判断分子是单重态还是三重态====== | + | ======电荷、自旋多重度、分子的磁性的关系====== |
- | 分子的状态可以说是能量决定一切,哪个状态能量(Total Energy或者Bonding Energy均可)更低,就处于哪个态。而能量是量子化学可以计算出来的。 | + | =====自旋多重度===== |
+ | 电子的自旋,如果不考虑相对论效应里面的自旋轨道耦合,那么电子的自旋就是一个守恒量,因此测量它的值的时候,沿着任何方向测量,都会有两种可能性:自旋向上和向下。不过所谓的向上和向下,都是相对的,并没有一个绝对的定义,用一个比喻来说明:当你身处太空的时候,你无法定义何为上、何为下。量子力学规律导致:无论在哪个方向测量,都会得到向上、向下两个值,绝对值为1/ | ||
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+ | 很多分子体系里面,电子的自旋都互相抵消了,也就是所有的电子都配对了,例如水分子,里面10个电子有5个向上、5个向下。这样,整个分子的总的自旋就是0,这就是所谓的单重态,自旋多重度为1. | ||
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+ | 如果有两个电子没有配对,例如< | ||
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+ | 如果只有一个电子没有配对,例如-OH自由基,有9个电子,其中8个是上下配对互相抵消的,剩下1个电子自旋朝同某个方向。这种情况下,测量自旋在某一个方向的分量的时候,会得到2个数字:-1/ | ||
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+ | 很多过渡金属体系,自旋多重度很高,也就是很多电子的自旋没有配对。总的来说,有N个电子没有配对,自旋多重度就是N+1,也被称为N+1重态。 | ||
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+ | =====Spin Polarization如何确定===== | ||
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+ | AMS中的Spin Polarization是指未配对电子的个数,因此奇数个电子一般而言只能是2、4、6……重态,偶数电子只能是1,3,5……重态。如果自旋极化设置不正确,例如对于中性为奇数电子的体系,如果没有设置Spin Polarization为1,那么**ADF模块保存任务的时候**,会在[[adf: | ||
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+ | 自然状态下,分子的状态可以说是能量决定一切,哪个状态能量(Total Energy或者Total Bonding Energy均可)更低,自然、稳定的状态下就偏向于处于哪个态。而能量是量子化学可以计算出来的。 | ||
例如: | 例如: | ||
- | * O< | + | * O< |
* Mn< | * Mn< | ||
值得一提的是:温度引起的电子能量变化非常小,所以一般升温并不能导致电子的激发。不过如果不同状态能量相差很小,例如在几个kcal/ | 值得一提的是:温度引起的电子能量变化非常小,所以一般升温并不能导致电子的激发。不过如果不同状态能量相差很小,例如在几个kcal/ | ||
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+ | 另外,分子的磁矩,也就是体现在高的自旋多重度上。到底多高?这个要用户分别去计算各种可能的自旋多重度,然后看各种自旋多重度的时候,能量的情况。 |