gaussian09使用手册

gaussian09使用手册内容摘要：

LiBe 3s,2p,1d 4s,3p,2d,1f 5s,4p,3d,2f,1g 6s,5p,4d,3f,2g,1h not available BNe 3s,2p,1d 4s,3p,2d,1f 5s,4p,3d,2f,1g 6s,5p,4d,3f,2g,1h 7s,6p,5d,4f,3g,2h,1i NaAr 4s,3p,1d 5s,4p,2d,1f 6s,5p,3d,2f,1g 7s,6p,4d,3f,2g,1h not available Ca 5s,4p,2d 6s,5p,3d,1f 7s,6p,4d,2f,1g 8s,7p,5d,3f,2g,1h not available ScZn 6s,5p,3d, 1f 7s,6p,4d,2f,1g 8s,7p,5d,3f,2g,1h 9s,8p,6d,4f,3g,2h,1i not available GaKr 5s,4p,2d 6s,5p,3d,1f 7s,6p,4d,2f,1g 8s,7p,5d,3f,2g,1h not available 分子系统设定 这输入段落设定分子中所有原子核的位置和 α 及 β 自旋的电子数。 有几种方式可以设定原子核的组态：一个 Z矩阵，一个直角坐标，或两者混合的形式（注意直角坐标只是 Z矩阵的一个特例）。 分子系统设定段落第一行设定分子净电荷（一个整数）和自旋多重态（通常是一个正整数）。 因此一个中性分子的自旋单一态，这一行的内容是 0 1。 阳 离子自由基，这一行的内容是 1 2。 在某些计算类型中，这一行可能包含多组电荷 /自旋多重态 的数据。 若在计算路径段落中使用关键词 Geom=CheckPoint ，分子系统设定段落只需要电荷自旋多重态这一行数据。 若在计算路径段落中使用关键词 Geom=AllCheck ，整个分子系统设定段落（以及标题段落）都可以省略。 分子系统设定段落剩下的部份对分子中每一个原子设定元素类型和原子位置。 这一行数据最常见的形式是： Elementlabel[– Atomtype[– Charge]][(param=value[, „])] Atompositionparameters 每一行包含一个元素类型，和可能的分子力学原子类型和部份电荷选项。 这原子的原子核参数在括号内的清单中设定。 这一行剩下的部份是原子的位置，可用直角坐标，也可以用 Z 矩阵内坐标来定义。 我 们先考虑最初和最后的项目，然后在讨论剩下的项目。 这是分子系统设定段落内原子设定的基本形式（省略其它所有选项）： Elementlabel [freezecode] x y z 这些范例中使用空格作为各项的区隔符号，其它有效的区隔符号也可以使用（例如，逗点）。 原子的位置用直角坐标设定。 freezecode 是一选项参数，用来在ONIOM 计算中标示几何优选计算中位置要固定的原子（见 ONIOM 的说明）。 元素卷标 Elementlabel 是一个字符串，由原子的化学符号或原子序构成。 若使用元素符号，可以选择在元素符号后加上一个数字，产生这原子的识别标签。 通常是在元素名称后加上一个识别整数： C1， C2， C3，等等；这技术在遵循传统的化学编号上很有用。 元素卷标最多只能有四个字母。 第一种形式中，每一行剩下的部份是指定该原子核位置的直角坐标。 第二种形式，atom1， atom2， atom3 是前面已设定的原子，用来定义这一行原子的位置（另一种方式，可用分子结构设定段落中，各原 子出现所在的行数代入上述的原子变量，电荷和自旋多重态所在的行当作第零行）。 目前这个原子的位置，可用和原子 1 间的键长，连接这原子与原子 1 的键和连接原子 1 与原子 2 键的键角，以及这原子原子 1，原子 2 构成的平面，与原子 1，原子 2 ，原子 3 构成的平面，两平面间的双面角（扭角）所定义。 这是 Z矩阵的定义。 以下是一个乙烷分子简单的分子系统设定段落，使用元素卷标（元素类型 +原子编号）指定碳原子，使用元素类型指定氢原子： 0,1 C1 C2 H H H H H H Zmatrix molecule specifications are also accepted. See Appendix C for details. 设定同位素和其它原子核参数 在原子类型字段中，用括号内的关键词和数值，可指定同位素和其它原子核参数，例如： C(Iso=13,Spin=3) 这一行指定一个 13C 原子，原子核自旋为 3/2 (3 * 1/2)，位于原点。 以下是可以被包含在括号里的项目：  Iso=n: 选择同位素，若用整数当作原子质量，程序会自动使用最接近的真正同位素质量（例如， 18 指定 18O，而 Gaussian 程序使用的数值是 ）。  Spin=n: 原子核自旋，单位是 1/2。  ZEff=n: 有效电荷。 照参数用在自旋轨域耦合（见 CASSCF=SpinOrbit），和 ESR g 张量与电子自旋 分子旋转超细微张量（ NMR Output=Pickett）的计算。  QMom=n: 核四极举。  GFac=n: 核磁矩，单位是 nuclear magons。 分子片段设定 分子系统内的分子片段可用参数 Fragment 定义，出现在原子符号后的括号内，括 号内也可设定同位素和原子核参数值。 Fragment 设定的数值是一个整数。 具 有相同片段编号的原子同属一个分子片段。 分子片段用于分子片段猜测计算，补偿（ counterpoise）计算，等等。 例如，以下的 biphenyl 结构分成两个苯环分子片段： 0,1 0,1 0,1 总电荷和总自旋多重态，后便是每个分子片段的总电荷和总自旋多重态 C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) 这个范例说明分子片段的电荷和自旋多重态设定方式。 计算输入档中对应这设定行的格式如下： 总电荷， 总自旋多重态 ， 片段 1 的电荷 , 片段 1 的自旋多重态 ， 片段 2 的电荷 , 片段 2 的自旋多重态 Guess=Fragment 计算中负值的自旋多重态有特殊的含意，指示对应的分子片段未成对轨域的自旋状态为 β 自旋轨域。 其它计算工作类型中设定负直得自旋多重态都会产生错误。 Guess=Fragment 和 Counterpoise 计算中，分子片段编号要从 1 开始，依序指定。 其它计算工作类型则无此严格要求，但违反这个规则可能会在输出文件中造成一些冗长得空白数据段落 (例如，所有片段分布分析的数据都是零）。 GaussView 图形程序提供定义分子片段的图形工具。 分子力学原子类型 分子力学计算所用的分子系统设定也可包含原子类型和部份电荷等信息。 这是一个 范例： CCT 指定一个 SP3 脂肪族 （ aliphatic） 碳原子 指定一个 SP3 脂肪族（ aliphatic） 碳原子，部份电荷为 . 指定一个 羰基 氧原子，部份电荷为 . 原子类型和选项部份电荷可对每一个原子做设定。 也可定义原子核参数，例如： CCT(Iso=13) (Spin=3) PDB 档案参数 原子核参数和分子团的定义之后可附加几项定义，这些项目是要和 PDB 格式档案搭配，以保留 档案中包的分子团和其它结构信息，这些信息使用者不会做定义。 若 Gaussian 09 计算输入档案来自 GaussView 程序，而分子结构数据源自一个 PDB 格式档案，这计算输入档中可能会有这些标示。  RESNum 指定这原子所属的分子团（胺基酸）编号。 这数值的格式是 n[X[Y]]， n 是一个整数 (不一定是正数）， X 是选项单字母插入码， Y 是选项分子炼字母。 若指定分子炼，但是没有插入码，则 X 可用底现代替： ResNum=17_C 代表在分子炼 C 上的编号 17 的胺基酸分子团。  RESName 指定三个字母的胺基酸名称。  PDBName 若不只是元素名称，指定这名称给这原子。 设定虚拟原子（ Ghost Atoms） 分子力学原子类型标示为 Bq (即 , OBq) 的原子是对应原子的虚拟原子 ghost [Macbeth]，虚拟原子举有和对应原子相同的正常基底函数和数值积分格点，但不具核电荷或电子。 进行补偿（ counterpoise）计算时 需要虚拟原子的设定。 这样的计算和旧版 Gaussian 程序使用关键词 Massage 所做的计算有一些不同，差异在于包含 DFT XC 积分计算中虚拟原子使用的格点。 新版的计算方法提供较一致性的重迭校正，比较容易使用。 注意补偿计算也可用关键词 Counterpoise 启动。 设定具周期边界条件的分子系统 周期性系统用一个单位晶格内的分子系统设定做设定，只需要在正常的分子 设定段落后紧跟上一个，两个或三个平移向量（之间不要有空行），指定结构重复的 方向。 例如以下段落设定 neoprene 分子一维周期边界条件系统的单结构能量计算： PBEPBE/631g(d,p)/Auto SCF=Tight neoprene, CH2CH=C(Cl)CH2 optimized geometry 0 1 C, , H, , H, , C, H, C, , , C, , H, , , H, , Cl, , TV, , 最后一行设定平移向量。 注意 TV 当作一个原子符号处理。 以下这分子系统设定可用来做一片石墨的二维周期边界条件计算： 0 1 C C TV TV 以下这分子系统设定可用来做砷化镓三维周期边界条件（晶体）计算： 0 1 Ga Ga Ga Ga As As As As TV TV TV Last updated on: 9 Jun 2020 多步骤计算工作 多重 Gaussian 计算工作可结合在一个计算输入档内。 各计算工作的计算输入数据之以这一行做区隔： Link1 例如这个计算输入档内有两个计算步骤： %Chk=freq HF/631G(d) Freq Frequencies at STP 分子结构设定段落 Link1 %Chk=freq %NoSave HF/631G(d) Geom=Check Guess=Read Freq=(ReadFC,ReadIsotopes) Frequencies at 300 K 电荷和自旋多重态 同位素设定段落 这计算输入文件计算振动频率并在两组不同的温度和压力下做热化学分析：首先是 K 和 1 大气压，然后是 300 K 和 2 大气压。 Link1 行之前必须要有一行空行。 第二个计算工作从检查档读入分子结构（ Geom=Check），因此在分子结构设定段落中只需设定电荷和自旋多重态。 Last updated on: 9 Jun 2020 Gaussian 09 关键词 关键词依照字母顺序排列，但有以下例外：  基底函 数组关键词不在这里；可用的基底函数组和对应的关键自相系说明请参考 基底函数组章节。 注意， ChkBasis， ExtraBasis， Gen，和 Pseudo 关键自有自己的说明章节。  所有 DFT有关的关键词集中在 DFT Methods 章。