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轨道相互作用能应尽量低,轨道相互作用能低代表电子转移尽量少。这个规则一般较为严格,但实际上并不绝对。
碎片的自旋(主任务Multilevel界面可以设置)之和必须等于整体的自旋(主任务Main窗口Spin polarization),例如两个碎片都是三重态(自旋为2或-2均为三重态,只是自旋方向相反而已),整体的自旋可以为0(碎片自旋分别为2、-2),也可以为4(碎片自旋均为2)。电荷也类似,碎片电荷之和必须等于整体的电荷。
配合物常常涉及不同的电荷划分,应该各种可能性都计算一遍,最后对比轨道相互作用能,选择轨道相互作用最小的那个。
计算产生的电子云的对称性应该与所设置的整体的点群一致。这容易达到、容易检查。实际操作上,需要了解:二重简并的不可约表示,例如带字母E的不可约表示、π(ADF中写作Pi)不可约表示等,每条能级有两个简并轨道,因此α或β自旋要么占据2个电子,要么占据0个电子。以此类推,三重简并能级例如带字母T的,或者原子的P轨道等,α或β自旋要么占据3电子,要么占据0电子。否则电子云的对称性将会低于整体分子所使用的对称性,从而导致分子发生扭曲,丢失该对称性。我们以大家最熟悉、最简单的情况——原子来举例,例如O原子,它的对称性是球对称,但是考察电子云,p轨道总共4个电子,如果α自旋Px、Py、Pz均占据一个电子,则α电子云就保持了球形;β自旋,如果Px、Py、Pz均为空,则β电子云也是球对称的,两种自旋的电子云叠加在一起仍然是球对称;但是如果β自旋例如Px轨道只占据一个电子,那β自旋的电子云就不再是球形了,除非三个p轨道各占据1/3电子,但这违背第4条。P、D、F、E、T、Pi、Delta不可约表示的简并度分别为3、5、7、2、3、2、2。这个规则是绝对规则。如果无法满足,就需要降低点群,直到满足。
整体、碎片轨道,均需避免分数占据的情况发生,几乎属于绝对规则。
原则上,在能级图中,碎片的占据轨道,一定显著连接整体的占据轨道(即,在整体占据轨道的组分应该相当大,例如20%以上),否则可以在能级图分析该轨道上的电子近似地转移到哪个碎片轨道上去了,直接修改碎片的电子占据,将对应电子直接调整到那个碎片轨道上,重新进行EDA计算。这个规则也可以表达为:在能级图中,整体的占据轨道,一定显著连着碎片占据轨道(即碎片的占据轨道在整体的占据轨道中的组分应该相当大,碎片空轨道的贡献则可以很小很小,也可以很大)。这个规则应尽量遵守,否则结果大概率不正确,优先级低于第1条。
某个不可约表示下,碎片的占据电子个数之和,应整个分子在该不可约表示的占据电子个数相同。这看似是一个新规则,实际上是包含在上一条中的。与这个问题直接相关:如果碎片的对称性高于整体,那么尤其要注意检查碎片的坐标系和整体的坐标系是否一致(ADF默认会旋转到一个统一的轴向),检查logfile中的分子坐标即可看出。如果发生转动,会导致碎片的不可约表示有可能与整体不可约表示无法一一对应。例如N2采用C2v群,在整理里面,可能是一个朝向,但是孤立的碎片可能是另外一个朝向,就会导致例如1B1轨道在孤立碎片中变成了4A1,1A2→2B2 之类的问题。而在未检查的时候,可能就会发现NOCV分析的时候,看似大量存在不同不可约表示之间的电子转移,即违背本条规则的现象存在,有可能正确对应后,并不存在这种问题。如何对应呢?将该高对称碎片之外的其他原子设置为Ghost,则坐标系就不会被转动,不可约表示也就与整体一致了,但这样的碎片的adf.rkf文件(即旧版的t21文件),并不能用于EDA计算,还是得用转动过的那个adf.rkf文件,但是统计参与成键的碎片轨道的时候,使用带Ghost的这个结果。避免ADF自动转动碎片的坐标轴,造成不可约表示的变换,可以关闭这种转动:在碎片的*.run文件中删除“Symmetrize Yes”这一行。
整体的最高转动轴,设为Z轴,金属中心应设置为坐标原点。否则生成的NOCV def Density的朝向会有问题,不过不影响计算结果的数值。
如果要做NOCV分析,则整体要求对称性设置为Nosym,但碎片尤其是金属中心的碎片仍然建议修改点群为整体的点群(不能使用默认点群,因为默认群为SO3群,远高于分子整体点群,导致分析结果错误),这样结果的可读性更高、信息量更大,也更容易判断对错、修改电子占据等。
不同基组、泛函、相对论方法、积分精度等,不影响结果的定性趋势,所以出现错误时,不要浪费时间在修改基组泛函等参数上。