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他快速浏览着,大部分内容都是他已经知道的。
群的定义、子群、陪集、类、表示、特征标……
这些对他来说太基础了。
但翻到第187页时,他的目光停了下来。
那是一个公式,关于分子轨道对称性与化学键稳定性的关系。
公式性条件下,分子轨道之间的相互作用会导致化学键的稳定或 destabilize。
肖宿仔细看了一遍推导。
然后皱起了眉头。
这个推导……有问题。
作者在处理一个关键步骤时,做了一个近似:假设某个积分在对称操作下保持不变。
这个近似在一般情况下是成立的,但当分子具有某些特殊的对称性,比如存在高阶旋转轴,或者存在非阿贝尔群的作用的时候,就不成立了。
书里没有讨论这些特殊情况,而是直接给出了一个普适性的结论。
肖宿想了想,从书包里掏出笔和纸,开始演算。
他先用群表示论的一般框架,把那个积分写成不可约表示的直和分解。
然后利用Schur引理,分析它在不同对称性条件下的行为。
写了几行,他就发现了问题所在。
那个积分的值,在非阿贝尔群的作用下,不是保持不变的,而是会在不同的不可约表示之间混合。
书上的推导,相当于默认了这些混合项为零。
但在某些分子,比如具有四面体对称性的甲烷,或者具有八面体对称性的过渡金属配合物等,这些混合项恰恰是不可忽略的。
肖宿继续往下推算。
他把自已的构造的加权度量技巧引入到了这个积分里,用群轨道平均的方法,重新定义了那个积分在对称操作下的变换规则。
然后他发现,这样一来,原本需要处理的那组混合项,可以全部吸收到一个修正因子里。
那个修正因子,只依赖于分子的对称群和轨道的表示类型,可以预先计算出来。
肖宿把整个推导重新整理了一遍,最后得到一个简洁的公式:
E_stab = Σ_i c_i χ_i(g) · ω(R)
分子轨道的稳定性能量,等于不同不可约表示的贡献之和,乘以一个由对称性决定的修正因子。
和书上的公式相比,这个版本的多了一个修正项。
但这个修正项,恰好解决了那些高对称性分子的判断误差问题。
肖宿看着自已推导出来的公式,点了点头。
这样才对。
第二天上午,肖宿先给万汇杨发了条消息,问有没有计算化学的软件可以用。
万汇杨直接打了个电话过来,热情得不得了:
“有有有!我们组装了Gasian、ORCA、Q-Che,还有各种开源软件。你要用哪个?我把账号密码发给你!”
肖宿说:“随便,能算分子轨道就行。”
万汇杨哈哈笑道:“那用Gasian吧,最常用。我给你开个临时账号,你想算什么分子直接提交任务就行。”