分子的电偶极矩的计算
ADF模块任何一个计算，都会自动给出分子的电偶极矩，以及分子中每个原子的电偶极矩、单极电荷。整个分子的电偶极矩可以由分子中每个原子的电偶极矩、单极电荷、原子的坐标得到。如果是多个分子形成的弱相互作用体系，也可以通过这种方式，把其中每个分子的偶极矩计算出来。以下以一个H2O为例说明。
结果查看
这个值在＊.out文件中是可以直接找到的，程序已经自动帮我们计算好了。
一般情况，我们不需要自己手动计算。而且这个数字是来自拟合电子密度，因此有一点点误差，上图中第一个方框中的数值即是我们上面计算的值。第二个方框中是精确电子密度计算出来的值，二者有一点误差，但基本上可以忽略。
什么时候需要手动计算呢？也就是计算多个分子之间的诱导偶极、诱导力的时候，体系是多个分子，或者多个片段，需要手动的计算出各个分子片段的偶极矩，以此计算诱导偶极、诱导力。
总结：这里计算出了电偶极矩矢量、模，以及电偶极子的中心坐标。
数据的可视化显示
数据背后的计算方法
一、找到所需数据
找到原子的坐标（ADF实际上把AMSinput中输入的分子进行了转动、平移，得到偏向对称化的坐标）:
FRAGMENTS
========= Atoms in this Fragment Cart. coord.s (Angstrom)
-------------------------------------------------------
1 O 1 O 0.0000 0.0000 -0.2431
2 H 2 H 0.0000 0.7838 -0.7973
3 H 3 H 0.0000 -0.7838 -0.7973
找到每个原子的偶极矩，即下面的dip-x、dip-y、dip-z三列；单极电荷是其中的charge列：
Atomic electronic multipole moments from SCF equations (a.u.)
atom charge dip-x dip-y dip-z quad-xx quad-xy quad-xz quad-yy quad-yz quad-zz -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 O -0.180319 0.000000 0.000000 -0.418443 -0.987367 0.000000 -0.000000 0.963644 0.000000 0.023722 2 H 0.090160 -0.000000 0.092555 -0.030222 -0.170094 0.000000 0.000000 0.160764 -0.076767 0.009330 3 H 0.090160 -0.000000 -0.092555 -0.030222 -0.170094 0.000000 -0.000000 0.160764 0.076767 0.009330
二、计算分子偶极矩的两个组分
计算过程可以考虑使用Excel表格的计算功能。
1，组分1
计算所有原子的偶极矩叠加，原子dip总和：
dip-x= 0.000000-0.000000-0.000000= 0.0 dip-y= 0.000000+0.092555-0.092555= 0.0 dip-z=-0.418443-0.030222-0.030222=-0.478887
dip总和(矢量,单位为原子单位a.u.)：
(0.0, 0.0, -0.478887)
这是原子偶极总和对整个分子偶极矩的贡献。
2，组分2
计算原子的单极电荷对整个分子偶极矩的贡献，也就是原子的单极电荷乘以各自坐标：
O：-0.180319＊(0.0000, 0.0000,-0.2431)=0.0, 0.0, 0.0438355 H： 0.090160＊(0.0000, 0.7838,-0.7973)=0.0, 0.0706674,-0.0718846 H： 0.090160＊(0.0000,-0.7838,-0.7973)=0.0,-0.0706674,-0.0718846
所有原子的单极电荷对整个分子偶极矩的贡献加和起来（矢量，但长度单位为埃，乘以1.8897269之后成为原子单位a.u.）：
1.8897269*(0.0+0.0+0.0, 0.0+0.0706674-0.0706674, 0.0438355-0.0718846-0.0718846) =1.8897269*(0.0, 0.0, -0.0999337) =(0.0, 0.0, -0.1888474)
同时可以得到正电中心坐标和负电中心坐标（这里用不上，但计算诱导力的时候会用到）：
也就是分别将正、负电荷量作为权重，对坐标进行平均，例如对本例:
负电中心：
(0.0000, 0.0000,-0.2431)；
正电中心：
0.090160*(0.0000, 0.7838,-0.7973)/(0.090160＋0.090160)＋0.090160*(0.0000,-0.7838,-0.7973)/(0.090160＋0.090160) =(0.0000, 0.0000,-7973)
正电中心坐标和负电中心坐标，二者的均值为电偶极子的中心。
三、计算分子的偶极矩
分子的偶极矩＝dip总和＋单极电荷对整个分子偶极矩的贡献：
(0.0, 0.0, -0.478887)+(0.0, 0.0, -0.1888474)=(0.0, 0.0, -0.6677344)
模为：0.6677344 a.u.
单位换算为Debye：0.6677344 a.u.=0.6677344＊2.542=1.6973808 Debye