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adf:unrestrictedrestricted

开壳层、闭壳层与Restricted、Unrestricted

  • 开壳层:指体系存在未配对的电子,因此奇数个电子的体系一定是开壳层体系。但有的偶数电子的体系,也有电子未配对,例如氧气分子,有两个电子没有配对,从而导致基态是三重态,属于开壳层体系
  • 闭壳层:所有电子都配对。因此必然是偶数电子体系。
  • Restricted:是针对计算的方法。Spin down与Spin up在计算时,采用同一组轨道,也就是说Spin down的轨道空间分布函数、能级是多少,Spin up跟它完全一致,不需要额外计算,自动“复制”一套,唯独在自旋上区分一下。因此在进行自洽场迭代(SCF)的过程中,只需要计算一种自旋就可以了,另一种自旋的套用结果就可以了。因此得到的电子占据数也会复制,那么奇数电子的体系,如果用Restricted计算,则可能出现HOMO轨道两种自旋各占0.5个电子。
  • Unrestricted:是针对计算的方法。Spin down与Spin up在计算时,各自采用不同的轨道。因此Spin down和Spin up要分别进行SCF迭代。因此两种自旋的电子占据可以不同(注意不是必须不同)。对于闭壳层体系,采用Unrestricted计算,一般得到与Restricted计算一样的结果,但是对于BAND则未必,如果没有指定自旋极化,BAND将会在不同自旋极化中尝试收敛,如果多个态能量接近,则可能难以收敛,如果指定了自旋极化,就没有这样的问题。
  • 在相同SCF步数的情况下,Unrestricted的计算量大约是Restricted的二倍,因此非必要不要用Unrestricted。
  • 自旋极化数值的确定,参考:电荷、自旋多重度的确定
adf/unrestrictedrestricted.txt · 最后更改: 2024/10/09 12:24 由 liu.jun

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