Основы современной квантовой химии. Аминова Р.М. - 53 стр.

UptoLike

Составители: 

8. Молекулярные орбитали. Уравнения Хартри-Фока-Рутана в методе
самосогласованного поля
В основе наиболее широко используемых в настоящее время
квантовохимических расчетных методов лежит
метод молекулярных
орбиталей
(МО). МО это волновая функция
ψ
от координат одного (i-го)
электрона, который движется в некотором усредненном потенциальном поле,
создаваемом всеми остальными электронами и всеми ядрами молекулы.
МО удобно представить в виде линейной комбинации атомных орбиталей
(ЛКАО)
ϕ
µ
ψϕ
µµ
µ
ii
n
c=
=1
(8.1)
Детерминант Слетера строится на спин-орбиталях
α
ψ
φ
)(r
ii
=
и
β
ψ
φ
)(r
ii
=
(8.2)
В соответствии с вариационным принципом энергия Е молекулы,
рассчитанная с приближенной волновой функцией, будет всегда выше
наименьшего собственного значения данного гамильтониана.
Применение вариационного принципа к функционалу энергии
(7.26) при дополнительных условиях ортонормированности атомных
орбиталей приводит к системе нелинейных относительно неизвестных
коэффициентов С
iµ
однородных уравнений вида
cF ES
i
n
µµν µν
ν
(
=
0
1
)= µ=1, 2, .........n (8.3)
Здесь введены следующие обозначения для матричных элементов фокиана
F
µν
:
[
]
FH cc
jj
j
µν µν λ σ
σλ
µν λσ µλ νσ=+
2( ) ( )
(8.4)
где
- матричные элементы на атомных орбиталях от оператора остова
H
µν
вида
 8. Молекулярные орбитали. Уравнения Хартри-Фока-Рутана в методе
                                 самосогласованного поля
         В основе наиболее широко используемых в настоящее время
квантовохимических расчетных методов лежит метод молекулярных
орбиталей (МО). МО это волновая функция ψ от координат одного (i-го)
электрона, который движется в некотором усредненном потенциальном поле,
создаваемом всеми остальными электронами и всеми ядрами молекулы.
МО удобно представить в виде линейной комбинации атомных орбиталей

(ЛКАО) ϕµ

                                          n
                                ψ i = ∑ c µi ϕ µ                             (8.1)
                                      µ =1
         Детерминант Слетера строится на спин-орбиталях
                φi = ψ i (r )α                и        φi = ψ i (r ) β       (8.2)
         В соответствии с вариационным принципом энергия Е молекулы,
рассчитанная с приближенной волновой функцией, будет всегда выше
наименьшего собственного значения данного гамильтониана.
         Применение вариационного принципа к функционалу энергии
(7.26)    при     дополнительных          условиях   ортонормированности     атомных
орбиталей приводит к системе нелинейных относительно неизвестных
коэффициентов С iµ однородных уравнений вида
                          n
                         ∑ ciµ ( Fµν − ESµν ) = 0       µ=1, 2, .........n    (8.3)
                         ν =1

Здесь введены следующие обозначения для матричных элементов фокиана

Fµν :

                     j   λ σ
                                      [
Fµν = Hµν + ∑ ∑ ∑ c jλ c jσ 2(µν λσ ) − (µλ νσ )                 ]            (8.4)


где   Hµν   - матричные элементы на атомных орбиталях от оператора остова

вида