洛伦兹球的可视化

自核磁共振作为一种光谱技术诞生以来，化学位移的局域起源一直是讨论的课题。用于描述它的一个有用概念是“洛伦兹球”，即给定原子核周围近似球形的体积，其中电子电流对化学位移有显著贡献，而外部可视为均匀磁化的“体相”。本文中我们使用平面波 DFT 代码 CASTEP 的输出，对周期性体系中的洛伦兹球进行定量估计。我们从电子电流和简单的周期性假设出发，概述了磁屏蔽径向累积函数的数学描述。我们给出了任意晶体中洛伦兹球尺寸的一个近似上界，随后计算了两种分子晶体中若干位点的累积函数，展示了氢键等化学特征如何影响最终屏蔽值的收敛。