[发明专利]一种用于电子结构分析的波函数模型方法

权利要求书

1.一种用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于：包括：

步骤一：建立参数Pⁿ的电子波函数模型，计算出每个衍射点的理论结构因子；步骤二：通过X射线单晶衍射实验，获得每个衍射点的实验强度，计算出实验结构因子；步骤三：建立理论结构因子与实验结构因子的差值函数；步骤四：采用最小二乘法计算出差值函数中的最小值，获得最优模型的参数Pⁿ。

2.根据权利要求1所述的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于，步骤一中，建立参数化的电子波函数模型Ψ:

φ_i(r)为第i个基函数(i＝1,2,3,…,m；m为基函数个数)，r为电子的坐标；为第i个基函数的系数，是需要精修获得的参数；根据波函数计算电子密度ρ(r)＝Ψ²，再通过傅里叶变换计算出每个衍射点的理论结构因子

3.根据权利要求1所述的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于，步骤二中，通过X射线单晶衍射实验，获得每个衍射点的实验强度，根据衍射点强度计算出实验的结构因子；根据波函数计算出能量E(Pⁿ)＝ψ|H|ψ，其中H为已知的哈密顿量。

4.根据权利要求1所述的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于，步骤三中，定义波函数模型理论值与实验值之差的差值函数为：

其中为衍射点k的实验结构因子，N_r是实验数据的个数，m是参数Pⁿ的个数，σ^k是实验数据的误差值，是从波函数ψ计算得到的理论结构因子。

5.根据权利要求4所述的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于，差值函数为：其中λ为权重因子。

6.根据权利要求5所述的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于，差值函数：同时满足E(Pⁿ)能量最小、最小。

7.根据权利要求5或6所述的的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于，采用最小二乘法计算出差值函数：

中的L(Pⁿ)的最小值获得最优的模型参数Pⁿ。

8.根据权利要求7所述的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于：步骤四通过最小二乘法计算利用中的Pⁿ预设Pⁿ值进行运算步骤包括：A：随机选两组参数值P¹和P²，其中，

代入分别获得L(P¹)和L(P²)，即先通过将P¹和P²分别代入计算Ψ，通过E(Pⁿ)＝ψ|H|ψ计算出E(P¹)和E(P²)值,再通过和λ计算出最后通过计算L(Pⁿ)；

B:按公式A为步长因子,计算出P³，并将P³代入计算出L(P³)值；

C：同样按步骤B步公式计算P⁴(即n＝4),计算出L(P⁴)，循环n步，直到L(Pⁿ)-L(P^n-1)小于预设精度值，此时L(Pⁿ)已经达到最小，Pⁿ为最佳值；

D:Pⁿ代入即获得最终的实验电子波函数Ψ，即精修后的电子结构函数。

9.根据权利要求8所述的用于电子结构分析的波函数模型方法，其特征在于：C步骤中的预设精度值为0.001或0.0001或0.00001，预设精度值越小，精修的Pⁿ越准。