Расчет макросвойств на основе метода Хартри-Фока

[alllex45]

Добрый день.
Есть результаты расчетов по методу Хартри-Фока: матрица плотности и полная энергия, есть проекции дипольного момента, заселенности по Малликену.
Вопрос такой: что, собственно можно сделать с этими числами? Существуют ли методы или приемы перехода от квантовых свойств к обычным физическим, типа электропроводности или теплопроводности?
Встречал кучу статей, где это делается, но везде делается на основе результатов DFT.
Возможно вопрос глупый, буду очень благодарен, если разъясните или направите в нужном направлении.

[YuraM]

Good afternoon, I am not an expert in this field. Just a quick question - do you have your results for a single molecule or for the material, like a crystal or molecular crystal? The properties you mentioned result from the group of the molecules combined either in crystal or liquid.
May be something like this can be calculated by VASP or another package to model the solid states. However, these packages most of the cases imply DFT since latter is more precise to model the solid state.

[alllex45]

Здравствуйте. Не ожидал увидеть ответ на английском. Извиняюсь за гугл переводчик.
У меня есть свойства одной молекулы. Нужно каким-то образом перейти со свойств одной молекулы к свойствам группы. Поискал в литературе, говорят нужно расчитать зонную структуру, оттуда уже можно искать макроскопические свойства: кинетические, магнитные, полупроводниковые, электрические и т.д.
У меня нет возможности рассчитать это в готовом программном продукте. Необходимо сделать свою реализацию, в этом заключается задание.
____________________
Hello. I do not expect to see a response in English. Sorry for the Google translator.
I have the properties of a single molecule. We must somehow move from one molecule to the properties of the group properties. Searching the literature, it says you need to calculate the band structure, from there you can search for the macroscopic properties: kinetic, magnetic, semiconductor, electrical, etc.
I have no way to calculate it in the software product. It is necessary to make its implementation, this is the job.

[YuraM]

I am sorry for English - since I do not have the Russian keyboard, and I do not like these automatic Latin to Cyrillic engines, I tend to write in English. Respond in Russian, no problems. I am not an expert in your field, but I think if you only have the properties of a single molecule - the only thing you can do is to try to model the properties of the gas consisting of your molecules. The approximation people usually use is the ideal gas approximation, assuming the particles in the gas do not interact with each other.
In any solid phase, liquid or solid, the molecules do interact with each other by definition. I believe that the properties of a single molecules are not sufficient to model the solid state. All the properties you mentioned must be calculated with the solid state code. Look, sometimes the crystals have many modifications, alpha, beta, etc - each possessing with its unique properties, but - consisting from the same molecules. I am not even sure that all these properties can be derived from the electronic density of a single molecule. May be this is helpful

https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_band_structure

[me_s]

Здравствуйте, вопрос, который вы формулируете на самом деле относится к разным областям физики. Электронные свойства молекул, которые вы рассчитываете в обычной квантово-химической программе - это решение уравнения Шредингера для отдельной молекулы, а физические свойства макроскопического тела - это свойства ансамбля молекул. Они описываются методами статистической физики. Например для вещества в состоянии идеального газа, используя результаты квантово-химического расчета можно рассчитать термодинамические функции: энтальпию, энтропию, теплоемкость. При этом используется приближение "жесткий ротатор - гармонический осциллятор". Соответствующие модули входят в состав квантово-химических программ. Выбор квантово-химического метода в данном случае определяется только соотношением - скорость/точность. Для метода DFT он более предпочтителен по сравнению с классическим методом Хартри-Фока. При хорошей точности расчета координат и силовых постоянных можно с хорошей точностью получить термодинамические функции вещества в состоянии идеального газа не зависимо от того, каким конкретно квантово-химическим методом координаты и силовые постоянные рассчитывались.
Но вас интересуют другие свойства - свойства конденсированных тел, и кроме того неравновесные свойства - теплопроводность, электропроводность. Точность существующих моделей для них в статистической физике существенно ниже точности функций в состоянии идеального газа, тем более неравновесных свойств. Поэтому с помощью квантово-химического расчета одной молекулы на сегодняшний день невозможно предсказать достаточно надежно свойства конденсированного тела. Так что, если вы собрались сделать свою реализацию этого, то это слишком оптимистическое намерение.

Максимум, что у вас может получиться - это попытаться построить какие-то эмпирические корреляционные зависимости. А реализовать теоретическую модель жидкости или твердого тела или, тем более, создать свою у вас не получится.

[alllex45]

Спасибо за ответы. Буду дальше разбираться.