Gaussian計算軟件的使用

1、gaussian計算軟件的使用,gaussian功能介紹,gaussian是一個功能強大的量子化學綜合軟件包。其可執(zhí)行程序可在不同型號的大型計算機，超級計算機，工作站和個人計算機上運行，并相應有不同的版本。 高斯功能： 分子能量和結構 過渡態(tài)能量和結構 鍵和反應能量 分子軌道 多重矩 原子電荷和電勢 振動頻率 紅外和拉曼光譜 核磁性質 極化率和超極化率 熱力學性質 反應路徑 可執(zhí)行各類不同精度和理論檔次的mo 計算，包括hartree-fock 水平從頭算（hf）、post-hf 從頭算（各級ci 和mp）、mc-scf法、密度泛函理論（dft），以及多種半經(jīng)驗量子化學方法，進行分子和化學反應

2、性質的理論預測,gaussian 的啟動,工作環(huán)境初始化設置,g98w 安裝后的首次啟動時需進行工作環(huán)境初始化設置，規(guī)定主程序、檢查點文件、輸入輸出文件等默認子目錄和路徑。其內容記錄在g98w 根目錄下的初始化文件g98w.ini 上。用戶可以在啟動g98w 前用notepad 對該文件直接編輯修改，也可點擊“file”下拉菜單中的“preference”選項在程序界面上進行設定。下面介紹后一種初始化方式。在主窗口上打開下拉菜單file,點擊“preference”選項后將跳出如圖所示的“gaussian preference”對話框，圖中給出了填寫的實例,輸入文件,link 0 comman

3、ds route section blank line title section blank line molecule specification blank line variables section blank line additional sections,命令行：定義中間文件名和資源限制 關鍵詞行：指定工作類型、模型化學和選項 空行 說明行：計算的簡要描述 空行 給出計算體系的幾何結構(包括電荷,多重度) 空行 指定分子幾何機構中的變量值 空行 進行其他計算,在g98w 下拉菜單中點擊“file-new”，屏幕上跳出如下圖所示的輸入文件編輯對話框。框內工具條上各按鈕的功能為,運

4、行作業(yè),將所有鍵入內容核對無誤后點擊鈕，屏幕上跳出如圖所示的“enter output filename”窗口，要求用戶確認或更改輸出文件名,程序默認的輸出文件與輸入文件同名（后綴改為out）。為便于查閱對照，一般不應將其更改而直接點擊“保存”鈕。此時，對話框消隱，作業(yè)立即啟動。主窗口顯示如圖所示,作業(yè)正常結束后g98w 主窗口的形貌如圖所示,用外部文本編輯器打開輸出文件，閱讀、分析和編輯計算結果,性質計算-單點能,性質計算-幾何優(yōu)化,勢能面,尋找極小值,尋找過渡態(tài),難處理的優(yōu)化,練習,優(yōu)化時常用的關鍵詞,chk=td-fang-2-2 #p b3lyp/6-31g* popt(tight,

5、maxcycle=200,restart) scf(direct,maxcycle=200) gfinput iop(6/7=3) test td at 12.26 0 1,頻率或者nmr計算,p b3lyp/6-31g* freq gfinput iop(6/7=3) test #p b3lyp/6-31g* nmr gfinput iop(6/7=3) test,gen基組和pseudo,p b3lyp/gen pseudo=read gfinput popt test au-au(pme3)2 05-06-2003 0 1 au 0.0 0.0 0.0 p 0.0 0.0 1.9 aux

6、x3 1.380000 pxx4 2.440000 cp5 1.950000 p 0 6-31+g(d) * au 0 cep-121g * au 0 cep-121g,cis光譜計算,cis 單點 #p cis(singlets,nstates=30, root=1)/6-31g* test 或者 #p hf/6-31g* cis(singlets,nstates=30, root=1) test cis 優(yōu)化 #p cis(singlets,nstates=30, root=1)/6-31g* popt freq test,cis相關關鍵詞,singlets 只算單重態(tài) triplets只

7、算三重態(tài) 50-50單重和三重態(tài)各占一半 root=n 研究cis計算的第幾個激發(fā)態(tài)direct 加快計算速度，減小硬盤使用空間 restart從chk文件中重新開始 cis 計算 read從chk文件中讀 cis 分析激發(fā)態(tài)電荷情況 用 density=current 或者density=cis,接cis優(yōu)化, cis(restart)/3-21g* guess=read geom=check popt test 或者 # cis/3-21g* popt=restart test,td光譜計算,p b3lyp/6-31g* td(singlets,nstates=30, root=1) te

8、st 如果中間斷電可以用下面來接， #p b3lyp/3-21g* td=restart guess=read geom=check test,td相關關鍵詞,singlets 只算單重態(tài) triplets只算三重態(tài) 50-50單重和三重態(tài)各占一半 root=n 研究td計算的第幾個激發(fā)態(tài)direct 加快計算速度，減小硬盤使用空間 read從chk文件中讀 td （g03有，好像g98 a11.2也有） sos do sum-over states polarizabilities, etc,gaussian中nbo計算, b3lyp/6-31g(d,p) pop=(nbo, npa, nb

9、oread) example of nbo bond orders 0 1 c 0.000000 0.665676 0.000000 h 0.919278 1.237739 0.000000 h -0.919239 1.237787 0.000000 c 0.000000 -0.665676 0.000000 h -0.919278 -1.237739 0.000000 h 0.919239 -1.237787 0.000000 $nbo bndidx file $end,消除自旋污染,scf done: e(uhf) = -111.945340085 a.u. after 19 cycles

10、 convg = 0.3946d-08 -v/t = 2.0071 s*2 = 2.0318 s*2=如果沒有自旋污染，它會等于s(s+1)，這里s等于1/2的未成對電子數(shù)倍 在gaussian中，選項“iop(5/14=2)” 告訴程序用湮滅后的波函數(shù)產(chǎn)生布局數(shù)分析,來降低自旋污染,gaussian中的不收斂問題的解決,1)由于體系有很多能量相近的能級，導致計算不收斂。 如果計算中采用的是hartree-fock方法或者其他的混合形式的交換相關勢（如b3lyp）,則可以嘗試一下的方法進行改進。 2)采用更小的基組由于一定的基組對應于一定精度和速度，所以更換基組并不在所有的情況下都適用。 3）

11、level shifting 如果不收斂的原因是波函數(shù)的震蕩行為，通常是因為在相近的能量上的泰的混合。對于這種情況，我們可以采用level shifting的方法。level shifting的含義是人工的升高非占據(jù)軌道的能級，以防止和最高占據(jù)軌道之間的混合，以達到收斂的目的。在gaussian中此方法的關鍵詞為scf=vshift ）放寬收斂標準 在gaussian中設置收斂標準的命令行是conv=7 for 10-7 ,對優(yōu)化有用,gaussian中的不收斂問題的解決,4）嘗試改變初始構型此方法相當于改變解非線性方程時改變初始值。 5）在scf中用qc選項 在gaussian中用scf(qc)的關鍵字。此關鍵字將大大增加計算時間，但是收斂