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如何计算电子的Mulliken布居、电荷分解CDA

本例以二维石墨烯表面吸附水分子为例说明。

Mulliken布居

对周期性体系的计算(是否采用片段功能均可),BAND会默认给出每个原子的各个原子轨道的Mulliken布居(在out文件的尾部),例如:

 M U L L I K E N   P O P U L A T I O N S
 
 
 
 BASISFUNCTION         Q
 --------------------------------
 1/C/NO/1s                   1.989
 1/C/NO/2s                   0.778
 1/C/NO/2p_y                 0.546
 1/C/NO/2p_z                 0.852
 1/C/NO/2p_x                 0.561
 1/C/STO7.68/1s             -0.004
 1/C/STO1.98/2s              0.407
 1/C/STO2.2/2p_y             0.340
 1/C/STO2.2/2p_z             0.116
 1/C/STO2.2/2p_x             0.325
 1/C/STO2.2/3d_xy            0.026
 1/C/STO2.2/3d_yz            0.014
 1/C/STO2.2/3d_z2            0.006
 1/C/STO2.2/3d_xz            0.013
 1/C/STO2.2/3d_x2-y2         0.025
                    -------------
 Charge on atom              5.993

表示原子编号1的原子为C,1s轨道上的电子个数:1.989+(-0.004)=1.985。也就是酱NO、STO的组分相加(NO表示数值轨道、STO表示Slater轨道)。

电荷分解CDA

如果使用了片段计算功能,例如本例。将体系分为了两个片段(MullikenPopulation.Region_1、MullikenPopulation.Region_2),整个体系文件名为MullikenPopulation。我们以MullikenPopulation中某个C原子为例,ADFinput打开MullikenPopulation.adf:

ADFinput > View > Axes显示坐标轴,方便我们看清楚我们关心的那个原子,例如本例关心16号原子(C原子)

在右下角可以看到,该原子属于Region_2。打开MullikenPopulation.Region_2.adf:

看到该原子编号,本例刚好仍然是16。

我们分别打开MullikenPopulation.out、MullikenPopulation.Region_2.out,可以看到二者的Mulliken布居情况对比,从而知道孤立存在的Region_2中,16C的电子Mulliken布居:

以及与Region_1存在相互作用时,16C的Mulliken布居:

可以看到存在吸附的情况下,该原子的电子数量从原先的6.000个变为6.014,具体各个原子轨道上的电子布居变化情况也可以看到。