Применение неэмпирических и полуэмпирических методов в квантово-химических расчетах. Кобзев Г.И. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

15
H
µν
=∫χ
µ
*(1)[-
2
2
2
i
m
h
-e
A
2
A
r
A
Ze
1
2
]χ
µ
(1) dV
1
, (50)
G
µν
=
l
k
P
K,l
[(µν|Kl)-1/2(µl|Kν)], (51)
(
µν|Kl)=e
2
∫χ
µ
(1)χ
ν
(1)|
12
1
r
K
(2)χ
1
(2)dV
1
dV
2
, (52)
P
K,l
=2C
i,K
*C
i,1
. (53)
Поскольку матричный элемент фокиана - F
µν
содержит коэффициенты
ЛКАО разложения (С
ιµ), решение проводят методом итераций, в результате
чего получают минимизированные энергии МО и набор коэффициентов
ЛКАО разложения (С
ιµ) для каждой МО. Базис АО, первоначально
используемых для расчета первых значений орбитальных энергий в
MINDO/3, является Слейтеровским. При промотировании одного или
нескольких электронов с занятых МО на свободные, получим возбужденные
электронные конфигурации. Каждая такая конфигурация может быть
описана одним или суммой детерминантов. При переносе одного электрона с
занятой i-МО на свободную j-МО синглетная и триплетная волновые
функции могут быть записаны:
1′3
Ψ
in
0
=1/2[ϕ
1
ϕ
1
ϕ
i
ϕ
n
ϕ
n
ϕ
n
]±[ϕ
1
ϕ
1
ϕ
i
ϕ
n
ϕ
n
ϕ
n
]=1/2{|in |±|in |}, (54)
3
Ψ
i-u
-1
=|iu|,
3
Ψ
i-u
-1
=|ik| (55)
Где i,j- индексы, нумерующие занятые МО; u,
ν-вакантные МО;
i=
ϕ
i
α - молекулярная спин-орбиталь с электроном, имеющим спин α:
ϕ
i
=С
iµ
χ
µ
-МО, где χ
µ
- АО. (56)
Здесь
µ-индекс, нумерующий атомные орбитали.
i=
ϕ
i
β - молекулярная спин-орбиталь с электроном, имеющим спин β.
Для основного синглетного состояния невырожденного орбитально
L=0 с полным спином S=0 можно опустить заполненную оболочку,
1
Ψ
0
=|ϕ
1
ϕ
1
ϕ
2
ϕ
2
...ϕ
i
ϕ
i
|≡|ii|
поскольку она не дает вклада в матричные элементы одноэлектронного
оператора и не влияет на симметрию полной волновой функции.
Волновая функция в методе КВ записывается в виде линейной
комбинации слейтеровских определителей, отвечающих различным
электронным возбужденным конфигурациям:
               2           2
Hµν=∫χµ*(1)[- h ∇2 -eA2 ∑ e Z A ]χµ(1) dV1,                           (50)
              2m i         r
                                  1A

Gµν= ∑ ∑ PK,l[(µν|Kl)-1/2(µl|Kν)],                                    (51)
         k l

(µν|Kl)=e2∫χµ(1)χν(1)|
                            1 |χ (2)χ (2)dV dV ,                       (52)
                                K    1     1  2
                           r
                           12
PK,l=2∑Ci,K*Ci,1.                                                     (53)

   Поскольку матричный элемент фокиана - Fµν содержит коэффициенты
ЛКАО разложения (Сιµ), решение проводят методом итераций, в результате
чего получают минимизированные энергии МО и набор коэффициентов
ЛКАО разложения (Сιµ) для каждой МО. Базис АО, первоначально
используемых для расчета первых значений орбитальных энергий в
MINDO/3, является Слейтеровским. При промотировании одного или
нескольких электронов с занятых МО на свободные, получим возбужденные
электронные конфигурации. Каждая такая конфигурация может быть
описана одним или суммой детерминантов. При переносе одного электрона с
занятой i-МО на свободную j-МО синглетная и триплетная волновые
функции могут быть записаны:
1′3
      Ψin0=1/2[ϕ1ϕ1…ϕiϕn…ϕnϕn]±[ϕ1ϕ1…ϕiϕn…ϕnϕn]=1/2{|i n |±|i n |},   (54)
3                    3
 Ψi-u-1=|iu|,            Ψi-u-1=|ik|                                  (55)

Где i,j- индексы, нумерующие занятые МО; u,ν-вакантные МО;

i=ϕiα - молекулярная спин-орбиталь с электроном, имеющим спин α:

ϕi=∑Сiµχµ -МО,               где χµ - АО.                             (56)

Здесь µ-индекс, нумерующий атомные орбитали.

i=ϕiβ - молекулярная спин-орбиталь с электроном, имеющим спин β.

      Для основного синглетного состояния невырожденного орбитально
L=0 с полным спином S=0 можно опустить заполненную оболочку,
1
 Ψ0=|ϕ1ϕ1ϕ2ϕ2...ϕiϕi|≡|ii|
поскольку она не дает вклада в матричные элементы одноэлектронного
оператора и не влияет на симметрию полной волновой функции.
   Волновая функция в методе КВ записывается в виде линейной
комбинации слейтеровских определителей, отвечающих различным
электронным возбужденным конфигурациям:

                                                                        15