这是本文档旧的修订版!
<chem>O2</chem>参与的反应很常见,但<chem>O2</chem>基态实际上是三重态而不是单重态。因此有<chem>O2</chem>参与的片段分析,实际上是开壳层片段分析。本例以<chem>O2</chem>、<chem>H2</chem>作为例子,简单的说明。为了明了起见,我们略过了结构优化的过程。
将体系分为两个区(如何分区,参考如何创建分区):
设置基组、泛函等,并勾选Unrestricted、周期性设置为None(在ADF的官方GUITutorial中,使用晶格常数很大的一维周期性Chain,那样也是可以的,但本文中设置为None的方式更好):
在Properties > PEDA-NOCV中打勾,表示要进行NOCV的计算:
中Details > Integration K-Space中设置K点(对于NOCV的计算,只需要计算Gamma点即可):
在Multilevel > Fragment中勾选Use Fragments,表示要使用片段分析功能,并分别设置每个片段的自旋极化(未配对电子个数):
保存任务。保存的时候,会生成两个片段的计算任务,其中生成<chem>O2</chem>片段的计算任务的时候,会提示:
表示软件发现我们设置了片段的自旋极化不为0,那么对片段的计算,也自动打开了Unrestriced。也就是说:对该计算,整体计算用了Unrestriced、片段的计算也用的是Unrestricted。
提交作业。
我们可以首先看看O2是不是三重态。在ADFJobs窗口,选中O2-H2.Region_O2这个任务,点击ADF LOGO > Output > Properties > Band Gap Info,然后往上滚动一点点,就可以看到:
其中Spin up(或者叫做Spin A、Spin alpha)有7个电子,另一种自旋右5个电子,这就是我们想要的结果。
在ADFjobs窗口选中O2-H2任务,之后点击ADF LOGO > Output > PEDA Energy Terms:
P E D A E n e r g y T e r m s ------------------------------------------------------------------- BP au eV kcal/mol kJ/mol ------------------------------------------------------------------- E_int | 0.00195 0.053 1.23 5.1 E_Pauli | 0.00434 0.118 2.72 11.4 E_elstat | -0.00102 -0.028 -0.64 -2.7 E_orb | -0.00137 -0.037 -0.86 -3.6 | E^0 | 0.00332 0.090 2.08 8.7 T^0 | 0.03514 0.956 22.05 92.3 Elst^0 | -0.02496 -0.679 -15.66 -65.5 XC^0 | -0.00686 -0.187 -4.30 -18.0 | E_orb | -0.00137 -0.037 -0.86 -3.6 T_orb | -0.02713 -0.738 -17.03 -71.2 Elst_orb | 0.02065 0.562 12.96 54.2 XC_orb | 0.00511 0.139 3.21 13.4 -------------------------------------------------------------------
表示EDA分析中,两个甲基之间的轨道相互作用能是-0.00137 au = -0.037 eV = -0.86 kcal/mol = -3.6 KJ/mol 其他各项能量的含义,具体参考pEDA能量各项的含义。