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有效的晶体场哈密顿量是描述单离子磁体电子特性的关键，但从从头计算中获取其参数具有挑战性。该研究团队提出了一种简单的方法，通过在低能态流形中对随机旋转的平均场态进行密度泛函计算，推导出有效的晶体场哈密顿量。在对五种镧系基配合物的基准测试中，研究人员发现，他们以平均场计算成本得到的有效晶体场哈密顿量与更昂贵的多构型量子化学方法的最新结果相匹配。此外，该团队能够以超过以往尝试的精度重现实验低能谱和磁特性。由于其低成本，该方法为计算设计具有定制物理特性和低能谱的单离子磁体提供了关键要素。