1.2 氧原子的电荷与自旋多重度
这些输入和起始模型为未执行的教学示例。原创配图为示意图，不是计算结果。使用前请验证版本相关语法、授权数据、数值收敛及科学模型。
1.2.1 模型、单位与来源记录
结构长度使用 Å，电子能使用 hartree，振动波数使用 cm⁻¹。核对各输出字段，区分热修正与标准态项。
1.2.2 未执行输入与明确修改片段
按照下方说明确认每个片段的母计算与替换位置；片段不自动构成独立输入。保留空行与文件来源要求。
1.2.2.1 输入块 1
%chk=g02_o_triplet.chk
%mem=1GB
%nprocshared=1
#p UHF/6-31G(d) SP SCF=(Tight,XQC) NoSymm
Neutral oxygen triplet electron bookkeeping
0 3
O 0.000000 0.000000 0.000000
1.2.3 实作研究
1.2.3.1 直觉与前提
数出原子核还没有定义电子态。总电荷为 q 时，电子数等于核电荷之和减 q；多重度 M=2S+1。在常用的最高自旋分量行列式中，Nα−Nβ=M−1，两种自旋电子数都必须是非负整数。这只是必要的一致性检查，不足以证明所得态为基态。中性氧有八个电子，其原子基态属于三重态，是紧凑的开壳层示例。前提是完成案例 01，并了解电子排布。
1.2.3.2 原创输入
参见上方输入块 1。
第二个实验将电荷与多重度改为 -1 2，使用新检查点，并将基组改为 6-31+G(d)，为阴离子提供弥散函数。由于基组和相关处理仍需系统改进，不能把两次结果直接作为高精度电子亲和能。
1.2.3.3 操作步骤
提交前手算中性三重态氧的 Nα=5、Nβ=3。 运行并核对实际电子数与轨道占据，不以文件名代替检查。 找到非限制性自旋期望值，与纯三重态的 S(S+1)=2 比较；若有湮灭前后数值，应分开记录。 对阴离子重新核算九个电子及两类自旋数，随后提交，并更新记录中的模型标签。 绘制占据示意图，解释为何应依据未配对电子与耦合方式，而不能依据元素名称猜多重度。
1.2.3.4 解读 核查与局限
收敛的非限制性行列式仍可能有自旋污染或空间对称性破缺。原子近简并可能使轨道顺序随方向与基组改变，单张轨道图不能唯一确定原子项。偶电子体系不一定是单重态，多自由基的自旋还涉及耦合。不同电荷体系的能量不能当作同一物种的不同构型直接排序。若程序报告电荷与多重度奇偶性不相容，应修正物理设定，而不是增加 SCF 次数。
练习。 对 N、N+、O2 和 O2− 做电子数奇偶检查，给出一种合理多重度，并指出哪些体系需要比较竞争电子态。