概述
过渡金属是元素周期表中最广泛的存在，在化学、电子、稀土、制造、高能物理等各个领域都有他们的身影。过渡元素中d、f电子的复杂性，导致过渡金属体系的电子态也与主族元素有截然不同的特点。能级简并，让基态电子占据，甚至分子结构的几何对称性的确定，也变得较为复杂，更不用说激发态、发光的特性。
过渡金属与重元素的计算精确性，变得尤为重要，相对论效应扮演着非常重要的角色。相对论对计算的影响，一般主要体现在两个方面：
- 对能级、电子云分布的影响
- 自旋轨道耦合
对较轻的元素例如C、H、O、N等而言，相对论对能级的影响基本上可以忽略不计，因此在这类元素体系的计算中，相对论效应往往呗忽略。但对重元素如汞、金，甚至超重元素铀等，相对论效应会显著影响能级分布、键长。
自旋轨道耦合，对能量的影响非常微弱，但在发光材料机理方面却起着决定性的作用。倘若没有自旋轨道耦合，磷光这种现象根本不会存在。在相对论理论方面，AMS集成了应用最为广泛的ZORA方法，以及最先进的X2C方法。
应用
配合物成键分析
光吸收与发光
- 紫外可见吸收谱
- 单重态、三重态激发态结构计算
- 系间窜跃
- Franck-Condon因子、Huang-Rhys因子
- 振动分辨的磷光发射谱
- X射线发射谱（XES）
- 内层电子的激发
- 周期结构材料的结合能
- X射线近边吸收光谱（XANES）、扩展X射线吸收精细结构谱（EXAFS）