Z-Matrix

定义 Definition

Z-matrix（Z 矩阵）：计算化学中用于描述分子几何结构的一种表示方法。它用一串“内部坐标”来定义原子位置，通常按顺序给出键长（bond length）、键角（bond angle）和二面角/扭转角（dihedral/torsion angle），常用于量化计算软件的输入与结构构建。

发音 Pronunciation

/ˈziː ˌmeɪtrɪks/

例句 Examples

The program can read a z-matrix to build the molecule.
这个程序可以读取 Z 矩阵来构建分子。

To optimize the geometry, I converted the Cartesian coordinates into a z-matrix and constrained one dihedral angle during the calculation.
为了优化几何结构，我把笛卡尔坐标转换成 Z 矩阵，并在计算中约束了一个二面角。

词源 Etymology

“Z-matrix”中的 matrix（矩阵）源自拉丁语 matrix（意为“母体、来源”），在数学与科学中引申为“按规则组织的数据结构”。前面的 Z 常被用来指代这种特定的内部坐标列表/格式（在量子化学输入中约定俗成），并不一定表示“Z 轴”；它更多是历史与惯例形成的命名。

相关词 Related Words

• Cartesian
• Coordinate
• Geometry
• Dihedral
• Torsion
• Bond
• Angle
• Internal

文学与著作中的用例 Literary Works

• Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods（Foresman & Frisch）：在介绍量子化学建模与输入时常提到 Z-matrix 作为分子结构定义方式。
• Gaussian User’s Reference / Gaussian Manual（Gaussian 软件手册）：在分子输入格式与几何定义章节中使用 Z-matrix（或“Z-matrix input”）说明内部坐标建模。
• Molecular Modelling: Principles and Applications（Andrew R. Leach）：讲解分子建模表示法时会涉及内部坐标体系与类似 Z-matrix 的结构描述方法。