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【求助】30金币求助:gaussian 03 使用方法

作者 tongfei200
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Sample TextSample TextSample Text最近想用一下gaussian03软件,可是还不知道怎么用!知道的同学帮帮忙,行吗?

[ Last edited by 枫叶子2006 on 2009-10-6 at 15:42 ] 返回小木虫查看更多

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  • 精华评论
  • zouyabo

    http://d.namipan.com/d/fa1377cdf ... 0df432a44bce9e71600
    我盘里的,中文教程,你自己看吧

  • lixiaod001

    怎么使用找一本书,能帮助你的都在下面,我已经尽力了:

    Gaussian是做半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件,可以研究:分子能量和结构,过渡态的能量和结构化学键以及反应能量,分子轨道,偶极矩和多极矩,原子电荷和电势,振动频率,红外和拉曼光谱,NMR,极化率和超极化率,热力学性质,反应路径。计算可以模拟在气相和溶液中的体系,模拟基态和激发态。Gaussian 03还可以对周期边界体系进行计算。Gaussian是研究诸如取代效应,反应机理,势能面和激发态能量的有力工具
    功能
    ①基本算法
    ②能量
    ③分子特性 
    ④溶剂模型
    Gaussian03新增加的内容
    ①新的量子化学方法
    ②新的分子特性
    ③新增加的基本算法
    ④ 新增功能

    (1)基本算法
    可对任何一般的收缩gaussian函数进行单电子和双电子积分。这些基函数可以是笛卡尔高斯函数或纯
    角动量 函数多种基组存储于程序中,通过名称调用。积分可储存在内存,外接存储器上,或用到时重
    新计算对于某些类型的计算,计算的花费可以使用快速多极方法(FMM)和稀疏矩阵技术线性化。将原子
    轨(AO)积分转换成分子轨道基的计算,可用的方法有in-core(将AO积分全部存在内存里),直接(不
    需储存积分),半直接(储存部分积分),和传统方法(所有AO积分储存在硬盘上)。

    (2)能量

    使用AMBER,DREIDING和UFF力场的分子力学计算。
    使用CNDO, INDO, MINDO/3, MNDO, AM1,和PM3模型哈密顿量的半经验方法计算。
    使用闭壳层(RHF),自旋非限制开壳层(UHF),自旋限制开壳层 (ROHF) Hartree-Fock波函数的自洽场  SCF)计算。
    使用二级,三级,四级和五级Moller-Plesset微扰理论计算相关能。 MP2计算可用直接和半直接方法, 有效地使用可用的内存和硬盘空间
    用组态相互作用(CI)计算相关能,使用全部双激发(CID)或全部单激发和双激发(CISD)。
    双取代的耦合簇理论(CCD),单双取代耦合簇理论(CCSD),单双取代的二次组态相互作用(QCISD), 和 Brueckner Doubles理论。还可以计算非迭代三组态(以及QCISD和BD的四组态)的贡献。
    泛函数理论(DFT),包括LSDA, BLPY, Becke的1993三参数混合方法,Becke的1996单参数混合方法,和
    由此产生的变体,以及由使用者自行组合的Hartree-Fock和DFT的混合方法。
    自动化的高度准确能量方法:G1理论,G2理论和G2(MP2)理论;完全基组(CBS)方法: CBS-4, CSB-q, CBS-QCBS-Q//B3和CBS-QCI/APNO,以及一般CBS外插方法。
    广义MCSCF,包括完全活性空间SCF(CASSCF),并允许包含MP2相关作用计算。算法的改善使得Gaussian 98可处理12个以内的活性轨道。
    广义价键结-完全配对(GVB-PP) SCF方法。
    对Hartree-Fock和DFT方法计算在取消限制后,测试SCF波函数的稳定性。
    使用单激发组态相互作用(CI-Singles)方法,HF和DFT的含时方法,和ZINDO半经验方法,计算激发态能
    梯度和几何优化
    解析计算RHF,UHF,ROHF,GVB-PP,CASSCF,MP2,MP3,MP4(SDQ),CID,CISD,CCD,QCISD,密度泛函和激发态CIS能量的核坐标梯度。以上后-SCF方法可以利用冻结核近似。
    使用内坐标,笛卡尔坐标或混合坐标,自动进行几何优化到能量最小或鞍点结构。不论输入结构使用何种坐标系统,优化计算的默认执行使用冗余内坐标。
    使用同步过渡引导的准Newton方法,自动进行过渡态搜寻。
    使用反应内坐标(IRC)计算化学反应路径。
    对能量和几何优化进行二或三层ONIOM计算。
    同时优化过渡态和反应路径。
    使用态平均CASSCF进行圆锥截面优化计算。
    沿着指定的反应路径对过渡结构定位能量最大点的IRCMax计算。直接动力学轨迹计算,其中的经典运动方程集成了解析二级导数。频率和二级导数
    对RHF,UHF,DFT,RMP2,UMP2,和CASSCF方法,和用CIS方法计算的激发态等的力常数(对核坐标的二次导数),极化率,超极化率,和偶极矩解析导数的解析计算方法。
    对MP3,MP4(SDQ),CID,CISD,CCD,和QCISD方法的能量或梯度的数值微分,计算力常数,极化率和偶
    极矩导数。
    使用任意同位素,温度,和压强做谐振分析和热化学分析。
    决定振动跃迁的红外和拉曼光谱强度。

    (3)分子特性

    使用SCF,DFT,MP2,CI,CCD,QCISD方法求解各种单电子性质,如Mulliken布居分析,多极矩,自然
    布居分析,静电势,以及使用 Merz-Kollman-Singh 方法,CHelp方法,或CHelpG方法由静电势计算的
    原子电荷。
    用SCF,DFT和MP2方法,计算NMR屏蔽张量和分子的磁化系数。
    振动圆二色性(VCD)强度。
    分子内原子理论的成键分析和原子性质。
    用传播算子方法计算电子亲和能和电离势。
    CASSCF计算中可计算两自旋状态间的近似自旋轨道耦合。

    (4)溶剂模型

    所有这些模型使用自洽反应场(SCRF)方法模拟在溶液中的分子系统。
    Onsager模型(偶极和球反应场),包括在HF和DFT级别解析的一级和二级导数,在MP2,MP3,MP4(SDQ),CI,CCD和QCISD级别的单点能计算。
    Tomasi等人的解析HF,DFT,MP2,MP3,MP4(SDQ),QCISD,CCD,CID和CISD能量与HF和DFT梯度的极
    化连续重叠球状反应场(PCM)模型。
    在HF和DFT级别上,解析能量的IPCM(静态等密度曲面)模型。
    在HF和DFT级别上的SCI-PCM(自洽等密度曲面)模型,用解析方法计算能量和梯度,数值方法计算振动
    频率。

    2003年,Gaussian从98升级到03,参见Gaussian 03简介。G03W的界面和G98W相比,
    没有什么变化,G98W的用户不需要重新熟悉界面。
    Gaussian 03新增加了以下内容:

    新的量子化学方法
    (1) ONIOM模块做了增强
    对ONIOM(MO:MM)计算支持电子嵌入,可以在QM区域的计算中考虑MM区域的电特性。
    通过算法的改善,ONIOM(MO:MM)对大分子(如蛋白质)的优化更快,结果更可靠。
    ONIOM(MO:MM)能够计算解析频率,ONIOM(MO:MO)的频率计算更快。
    提供对一般分子力场(MM)的支持,包括读入和修改参数。包含了独立的MM优化程序。
    支持任何ONIOM模拟的外部程序。

    (2) 修改和增强了溶剂模块
    改善和增强了连续介质模型(PCM):默认是IEFPCM模型,解析频率计算可以用于SCRF方法。此外改善了空穴生成技术。模拟溶液中的很多特性。可以对Klamt的COSMO-RS程序产生输入,通过统计力学方法,用于计算溶解能,配分系数,蒸汽压,以及其它整体性质。

    (3) 周期性边界条件(PBC)
    增加了PBC模块,用于研究周期体系,例如聚合物,表面,和晶体。PBC模块可以对一维、二维或
    三维重复性分子或波函求解具有边界条件的Schrodinger方程。周期体系可以用HF和DFT研究能量
    和梯度;

    (4) 分子动力学方法
    动力学计算可以定性地了解反应机制和定量地了解反应产物分布。计算包含两个主要近似:
    Born-Oppenheimer分子动力学(BOMD), 对势能曲面的局域二次近似计算经典轨迹。计算用Hessian
    算法预测和校正走步,较以前的计算在步长上能够改善10倍以上。还可以使用解析二级导数,BOMD能
    够用于所有具有解析梯度的理论方法。
      提供原子中心密度矩阵传播(ADMP)分子动力学方法,用于Hartree-Fock和DFT。吸取了Car和Parrinello的经验,ADMP传递电子自由度,而不是求解每个核结构的SCF方程。与Car-Parrinello不同之处在于,ADMP传递密度矩阵而不是MO。如果使用了原子中心基组,执行效率会更高。这一方法解决了Car-Parrinello存在的一些限制,例如,不再需要用D代替H以获得能量守恒,纯DFT和混合DFT均可使用ADMP也可以在溶剂存在的情况下执行,ADMP可以用于ONIOM(MO:MM)计算。

    (5) 激发态
    激发态计算方面做了增强:
    由于改善了在完全组态相互作用计算中求解CI矢量的算法,提高了CASSCF执行效率。对能量和梯度计算可以使用约14个轨道(频率计算仍是8个)。限制活性空间(RAS)的SCF方法。RASSCF把分子轨道分成五个部分:最低的占据轨道(计算中作为非活性轨道考虑)计算中作为双占据的RAS1空间,包含对所研究问题非常重要分子轨道的RAS2空间,弱占据的RAS3空间,以及未占据轨道(计算中做冻结处理)。因此,CASSCF在RAS计算中分成三个部分,考虑的组态通过定义RAS1空间允许的最少电子数和RAS3空间允许的最多电子数,以及三个RAS空间电子总数来产生。
    NBO轨道可用于定义CAS和RAS活性空间。对于对应成键/孤对电子的反键轨道可提供相当好的初始猜测。
    对称性匹配簇/组态相互作用(SAC-CI)方法,用于有机体系激发态的高精度计算,研究两个或更多电
    子激发的过程(例如电离谱的扰动),以及其它的问题。CIS,TD-HF和TD-DFT的激发态计算中可以考虑
    溶剂影响。

    新的分子特性
    (1) 自旋-自旋耦合常数,用于辅助识别磁谱的构像。
    (2) g张量以及其它的超精细光谱张量,包括核电四次常数,转动常数,四次离心畸变项,电子自旋转
      动项 核自旋转动项,偶极超精细项,以及Fermi接触项。所有的张量可以输出到Pickett的拟合与
      光谱分析程序
    (3) 谐性振-转耦合常数。分子的光谱特性依赖于分子振、转模式的耦合。可用于分析转动谱。
    (4) 非谐性振动及振-转耦合。通过使用微扰理论,更高级的项可以包含到频率计算中,以产生更精确的
      结果。
    (5) 预共振Raman光谱,可以产生基态结构,原子间连接,以及振动态的信息。
    (6) 旋光性以及旋光色散,通过GIAO计算,用于识别手性体系的异构体。
    (7) 电子圆二色性(ECD)。这一特性是光学活性分子在可见-紫外区域的差异吸收,用于归属绝对构型。
      预测的光谱还可用于解释已存在的ECD数据和归属峰位,
    (8) 含频极化和超极化,用于研究材料的分子特性随入射光波长的变化。
    (9) 用量度无关原子轨道(GIAO)方法计算磁化率,它类似于电极化率,用于研究分子的顺磁/反磁特性。
    (10) 预测气相和在溶剂中的电、磁特性和光谱。
    (11) ONIOM预测电、磁特性。

    新增加的基本算法
    (1) 更好的初始轨道猜测。Gaussian 03使用Harris泛函产生初始猜测。这个泛函是对DFT非迭代的近
      似它产生的初始轨道比Gaussian 98要好,例如,对有机体系有所改善,对金属体系有明显改善。
    (2) 新的SCF收敛算法,几乎可以解决以前所有的收敛问题。对于其它极少数的不收敛情况,
      Gaussian 03提供了Fermi展宽和阻尼方法。
    (3) 纯DFT计算的密度拟合近似。这一近似在计算库仑相互作用时,把密度用一组原子中心函数展开,而
      不是计算全部的双电子积分。它用线性换算的算法,对中等体系的纯DFT计算可以极大地提高计算效
      率,而又不损失多少精度。Gaussian 03可以对AO基自动产生合适的拟合基,也可以选择内置的拟
      合基。
    (4) 更快的自动FMM方法,用于适中的体系(纯DFT约100个原子,混合DFT约150个原子)。
    (5) 对纯DFT使用更快的库仑能算法,节省库仑问题的CPU时间。
    (6) O(N)更精确的交换能量项。在Hartree-Fock和DFT计算中,通过删除密度矩阵的零值项来屏蔽精确
      的交换贡献。这可以节省时间,而又不损失精度。

    新增功能:

    1.研究大分子的反应和光谱
    Gaussian 03对ONIOM做了重大修改,能够处理更大的分子(例如,酶),可以研究有机体系的反应机
    制,表面和表面反应的团簇模型,有机物光化学过程,有机和有机金属化合物的取代影响和反应,以及
    均相催化作用等。ONIOM的其它新功能还有:定制分子力学力场;高效的ONIOM频率计算;ONIOM对电、
    磁性质的计算。
    2.通过自旋-自旋耦合常数确定构像
    当没有X-射线结构可以利用时,研究新化合物的构像是相当困难的。NMR光谱的磁屏蔽数据提供了分子中
    各原子之间的连接信息。自旋-自旋耦合常数可用来帮助识别分子的特定构像,因为它们依赖于分子结构
    的扭转角。除了以前版本提供的NMR屏蔽和化学位移以外,Gaussian 03还能预测自旋-自旋耦合常数。
    通过对不同构像计算这些常数,并对预测的和观测的光谱做比较,可以识别观测到的特定构像。另外,
    归属观测的峰值到特定的原子也比较容易。

    3.研究周期性体系
    Gaussian 03扩展了化学体系的研究范围,它可以用周期性边界条件的方法(PBC)模拟周期性体系,例
    如聚合物和晶体。PBC技术把体系作 为重复的单元进行模拟,以确定化合物的结构和整体性质。例如,Gaussian 03可以预测聚合物的平衡结构和过渡结构。通过计算异构能量,反应能量等,它还可以研究
    聚合物的反应,包括分解,降解,燃烧等。Gaussian 03还可以模拟化合物的能带隙。

    PBC的其它功能还有:

    (1) 二维PBC方法可以模拟表面化学,例如在表面和晶体上的反应。用同样的基组,Hartree-Fock或DFT
    理论方法还可以用表面模型或团簇模型研究相同的问题。Gaussian 03使得对研究的问题可以选择合适的近似方法,而不是使问题满足于模块的能力极限。
    (2) 三维PBC:预测晶体以及其它三维周期体系的结构和整体性质。

    4.预测光谱
    Gaussian 03可以计算各种光谱和光谱特性。包括:IR和Raman;预共振Raman;紫外-可见;NMR;振动
    圆形二色性(VCD);电子圆形二色性(ECD);旋光色散(ORD);谐性振-转耦合;非谐性振动及振-转耦合;g张量以及其它的超精细光谱张量。

    5.模拟在反应和分子特性中溶剂的影响
    在气相和在溶液之间,分子特性和化学反应经常变化很大。例如,低位构像在气相和在(不同溶剂的)
    溶液中,具有完全不同的能量,构像的平衡结构也不同,化学反应具有不同的路径。Gaussian 03提供
    极化连续介质模型(PCM),用于模拟溶液体系。这个方法把溶剂描述为极化的连续介质,并把溶质放入溶
    剂间的空穴中。Gaussian 03的PCM功能包含了许多重大的改进,扩展了研究问题的范围:可以计算溶剂
    中的激发能,以及激发态的 有关特性;NMR以及其它的磁性能;用能量的解析二级导数计算振动频率,IR和Raman光谱,以及其它特性;极化率和超极划率;执行性能上的改善。

    (1) 新的密度泛函:OPTX交换,PBE和B95相关,VSXC和HCTH纯泛函,B1及其变体B98,B97-1,
      B97-2.PBE1PBE混合泛函。
    (2) 高精度能量方法:G3及其变体,W1方法。另外还包含W1BD,它用BD代替耦合簇,比CBS-QB3和G3 更
      精确,当然计算也更加昂贵。
    (3) 对重元素全电子基组计算的Douglas-Kroll-Hess标量相对论修正,用于当ECP基组不能满足精度的
      情况。
    (4) 逼近基组极限的UGBS基组,

  • tongfei200

    太难了,看不懂啊!
    哈哈!!!

  • shieley

    建议先用gaussian98 那个比较简单易学

  • zyy816

    其实一样的,对着教程例子做就可以

  • tritiger

    我半年前从有机化学方向转学计算化学,学习了不少Gaussian的内容,其中可以说苦乐都有。
    我给你2个切合实际需要的:
    一个是利用gaussian来研究化学问题


    最适合初学者。
    http://www.namipan.com/d/%e4%bd% ... f039262b69ba54d0200
    一个是菜鸟常见问题分析。
    http://www.namipan.com/d/Gaussia ... cf3fc68742300960000

    [ Last edited by tritiger on 2009-10-2 at 15:33 ]

  • 竹林箫声

    我们一般都还在用98的。有个教程,你要的话可以发给你

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