Gaussian计算软件的使用.ppt

Gaussian计算软件的使用 张珉 例 H2O的频率计算 创建输入文件 Gaussian文件的创建 Link0Commands RouteSection Blankline TitleSection Blankline MoleculeSpecification BlanklineVariablesSectionBlanklineAdditionalSections 命令行 定义中间文件名和资源限制关键词行 指定工作类型 模型化学和选项 空行 说明行 计算的简要描述 空行 给出计算体系的几何结构 包括电荷 多重度 空行指定分子几何机构中的变量值空行进行其他计算 常见的Link0Commands rwf a 1990mb b 1990mb c 1990mb d 1990mb e 1990mb chk H si chk nproc NProclinda 4 NProcshared 2 kjob l301 exe mem 256MB 优化时常用的关键词 chk td fang 2 2 PB3LYP 6 31G POPT tight maxcycle 200 restart SCF direct maxcycle 200 GFINPUTIOP 6 7 3 TESTtdat12 2601 频率或者NMR计算 PB3LYP 6 31G FREQGFINPUTIOP 6 7 3 TEST PB3LYP 6 31G NMRGFINPUTIOP 6 7 3 TEST GEN基组和PSEUDO pB3LYP GENPSEUDO READGFinputPOPTTESTau au PMe3 205 06 200301au0 00 00 0p0 00 01 9auxx31 380000pxx42 440000cp51 950000P06 31 g d Au0CEP 121G Au0CEP 121G ZINDO光谱计算 ZINDO PZINDO singlets Nstates 30 root 1 GFINPUTIOP 6 7 3 TEST CIS光谱计算 CIS单点 PCIS singlets Nstates 30 root 1 6 31G TEST或者 PHF 6 31G CIS singlets Nstates 30 root 1 TESTCIS优化 PCIS singlets Nstates 30 root 1 6 31G POPTFREQTEST CIS相关关键词 Singlets只算单重态Triplets只算三重态50 50单重和三重态各占一半Root N研究CIS计算的第几个激发态Direct加快计算速度 减小硬盘使用空间Restart从Chk文件中重新开始CIS计算Read从Chk文件中读CIS分析激发态电荷情况用Density current或者Density CIS 接CIS优化 CIS restart 3 21g guess readgeom checkPOPTTEST或者 CIS 3 21g POPT restartTEST TD光谱计算 PB3LYP 6 31G TD singlets Nstates 30 root 1 TEST如果中间断电可以用下面来接 PB3lyp 3 21g TD restartguess readgeom checkTEST TD相关关键词 Singlets只算单重态Triplets只算三重态50 50单重和三重态各占一半Root N研究TD计算的第几个激发态Direct加快计算速度 减小硬盘使用空间Read从Chk文件中读TD G03有 好像G98A11 2也有 SOSDosum overstatespolarizabilities etc G03中的Counterpoise pb3lyp 6 31G Counterpoise 2test2005 4 296 51010101H 0 0468660 0 5868601Br 0 3318640 0 8010001F0 3967550 2 7392752H0 5848350 3 6415342 G03中的Counterpoise pb3lyp genpseudo readCounterpoise 2GFINPUTIOP 6 7 3 test2005 4 296 51020302bq0 00 00 00bq1xxxx20c2cxx3190 0002c2cxx4190 0003dih402c2cxx4190 0003 dih402o2oxx6190 0003dih602o2oxx6190 0003 dih602ti2tixx81tixxxx83dih801 G98中Massage pb3lyp 6 31G Massagetest2005 4 296 5101H 0 0468660 0 586860Br 0 3318640 0 801000F0 3967550 2 739275H0 5848350 3 6415341Nuc0 02Nuc0 0 G03中的Massage pb3lyp 6 31G Massagetest2005 4 296 5101H 0 0468660 0 586860Br 0 3318640 0 801000F0 3967550 2 739275H0 5848350 3 6415343Nuc0 04Nuc0 0 BSSE涉及的其他问题 计算中中是没有对称性的当GENmassagePSEUDO同时存在时cho06 31g ti0lanl2dz 1Nuc0 02Nuc0 03Nuc0 0 ti0Lanl2dz 5d和7f关键词 对于D轨道gaussian有时默认采用5D或者6D 但是可以认为指认用5D来做 d0 dz2 给出的和实d轨道对应顺序d 1 dxz d 1 dyz d 2 dx2 y2 d 2 dxy Gaussian中NBO计算 B3LYP 6 31G d p Pop NBO NPA NBORead ExampleofNBObondorders01C0 0000000 6656760 000000H0 9192781 2377390 000000H 0 9192391 2377870 000000C0 000000 0 6656760 000000H 0 919278 1 2377390 000000H0 919239 1 2377870 000000 nbobndidxfile end Gaussian计算中外场的引入 PB3LYP 6 31G d GFINPUTNOsymmField Read Oldread PolarPOP REGSCF maxcycle 200 IOP 6 7 3 TESTpolarat12 262 1C 0 0000099381 1 0709536445 0 0012331841C 1 0656578175 0 0000099085 0 0013033242C 0 0000099381 1 0709536445 0 0012331841C 1 0656578175 0 0000099085 0 0013033242O 2 273725636 0 0000200618 0 0010420898O 2 273725636 0 0000200618 0 0010420898 场格式 接上页空行位数和小数点位置是严格不便的0 0000电荷0 0000 0 0000 0 0000 0 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 0000 对应的项为 X Y Z XX YY ZZ XY XZYZ XXXYYYZZZXYYXXY XXZXZZYZZ YYZ XYZ XXXX YYYY ZZZZ XXXY XXXZ YYYX YYYZ ZZZX ZZZY XXYY XXZZ YYZZ XXYZ YYXZ ZZXY 另外的加场方式 Field XXYZ 20表示在 负方向加0 020au电场Field Z 20等于 98场文件中的0 00000 00000 0000 0 00200 00000 0000 Gaussian常见错误 关键词错误QPERR ASYNTAXERRORWASDETECTEDINTHEINPUTLINE CIS RESTRAT 3 21G TEST Laststate GCL 标示错误的关键词位置 Gaussian常见错误 是否应该有分子坐标 TitleCardRequired SymbolicZ matrix Charge 0Multiplicity 1Therearenoatoms ErrorterminationviaLnk1eine G98W l101 exe TitleCardRequired Z Matrixtakenfromthecheckpointfile H ch2o chkZ Matrixunexpectedlyfoundininputstream ErrorterminationviaLnk1eine G98W l101 exe Gaussian常见错误 分子坐标变量错误和优化时对称性发生改变这次错误常发生在l202 exe其他错误一般可以看发生在哪个link然后查询Help看是处理什么的 再判断原因 另外看出错的输出文件的最后几段话 一般可以得到些提示 当有错误的时候应主意分析关键词 有小体系分析原因 尽量不要用原来的大系统 过分浪费机时 消除自旋污染 SCFDone E UHF 111 945340085A U after19cyclesConvg 0 3946D 08 V T 2 0071S 2 2 0318S 2 如果没有自旋污染 它会等于s s 1 这里s等于1 2的未成对电子数倍在Gaussian中 选项 iop 5 14 2 告诉程序用湮灭后的波函数产生布局数分析 来降低自旋污染 Gaussian中的不收敛问题的解决 1 由于体系有很多能量相近的能级 导致计算不收敛 如果计算中采用的是Hartree Fock方法或者其他的混合形式的交换相关势 如B3LYP 则可以尝试一下的方法进行改进 2 采用更小的基组由于一定的基组对应于一定精度和速度 所以更换基组并不在所有的情况下都适用 3 Levelshifting如果不收敛的原因是波函数的震荡行为 通常是因为在相近的能量上的泰的混合 对于这种情况 我们可以采用levelshifting的方法 Levelshifting的含义是人工的升高非占据轨道的能级 以防止和最高占据轨道之间的混合 以达到收敛的目的 在Gaussian中此方法的关键词为SCF Vshift 放宽收敛标准在Gaussian中设置收敛标准的命令行是Conv 7for10 7 对优化有用 Gaussian中的不收敛问题的解决 4 尝试改变初始构型此方法相当于改变解非线性方程时改变初始值 5 在SCF中用QC选项在Gaussian中用SCF QC 的关键字 此关键字将大大增加计算时间 但是收敛的机会更大 6 改变模型或方法可以考虑改变模型方法 比较常见的方法有HF GVB MCSCF CASSCF MPn等 改变模型方法通常也会收敛性质 通常 精度更高的方法更难收敛 精度比较低的方法产生的计算结果可以作为高精度计算的初始猜测 7 增加最大循环步数Gaussian默认的最大循环步数为64 SCF DM或SCF QC方法则为512