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beefly

专家顾问 (职业作家)

[资源] 【分享】为PC-GAMESS写了个小程序，可以用Molekel显示NBO轨道

用Fortran写了个程序p2g，它把PC-GAMESS的计算输出转化为Gaussian98格式，结合NBO接口程序（需要购买）产生的轨道文件，用来显示NBO轨道。

由于程序用了一些Fortran90的语法，需要用支持Fortran90语言的编译器进行编译。已对GNU g95，PGI，Intel编译器进行测试。

PC-GAMESS在任何系统中的输出格式都是DOS格式，如果在Linux下运行p2g，需要先把PC-GAMESS的输出转化为UNIX格式，否则p2g会出错。

一. p2g程序功能

支持：
1. R-HF/R-DFT轨道
2. U-HF/U-DFT轨道
3. MCSCF优化轨道
4. CI的自然轨道
5. ECP或全电子基组
6. 球谐基函数和笛卡尔基函数

不支持或未做测试：
1. GVB轨道
2. MCQDPT2的零阶QDPT自然轨道
3. 坐标中出现虚原子
4. 结构优化
5. RO-HF/RO-DFT轨道
6. 基于MP2密度（$MP2 MP2PRP=.TRUE. $END）的NBO轨道
7. h基函数

要实现功能1~3，需要确认NBO支持这些计算类型，然后修改源代码。

要实现功能4，先确认NBO轨道对应的是初始结构还是优化结构。然后删除PC-GAMESS输出中的“RUNTYP=OPTIMIZE”，删除不需要的（初始或优化）结构的轨道。

功能5实现起来有点问题。因为PC-GAMESS是把alpha、beta轨道做平均后，一起输出的，而在NBO中是分开考虑的，因此alpha、beta和平均轨道的顺序可能不一致。如果非要做的话，先把PC-GAMESS输出中的“SCFTYP=ROHF”改为“SCFTYP=RHF”。产生PCG98.log文件后，再仿照Gaussian98 U-HF/U-DFT的分子轨道格式进行编辑，把分子轨道复制成alpha和beta两份。

功能6按照上面的R/U/RO-HF轨道进行处理。未测试。

实现功能7需要修改源代码。现在的PC-GAMESS只支持到g函数，不过将来的版本会支持h函数。

其它：
1. 需要特别注意，NBO轨道顺序和MO轨道顺序可能不同。NBO的顺序请搜索NBO输出部分的
NATURAL BOND ORBITAL ANALYSIS:
或
NATURAL BOND ORBITALS (Summary):
2. p2g程序原则上也能处理GAMESS(US)的输出结果（为了显示NBO轨道，需要购买NBO源代码，编译GAMESS(US)），只需要在read语句的格式上做些修改。GAMESS(US)能够对RHF/ROHF波函产生CCSD密度，或许可以对CCSD密度进行NBO分析（没试过，但是Gaussian可以）。

二. 运行前的准备：

1. 下载PC-GAMESS 7.x，申请得到PC-GAMESS 7.x解压缩密码（免费），并成功安装。网址：
http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/index.html

2. 购买NBO for PC-GAMESS的使用许可。$30+运费（北美$20；其他地区$50）。网址：
http://www.chem.wisc.edu/~nbo5/
付费后等几周到一个月，就能收到NBO 5.0的使用手册，一个激活码（nbokey），和一个许可号（nbolid）。如果没有收到nbolid，可以把nbokey发给PC-GAMESS作者，他也会给你一个nbolid。

3. 下载Molekel 4.3并安装。网址：
http://www.cscs.ch/index.php?opt ... =100&Itemid=136
注意一定要4.3版。新的5.x版不支持NBO。另外，我发现在WinVISTA下运行Molekel 4.3有问题，Molekel右側的控制界面全是黑的。遇到类似问题，建议在WinXP或Linux下运行。

三. 产生和绘制NBO轨道：

1. 为了产生NBO轨道文件，PC-GAMESS的输入中需要加入以下选项：
$license nbolid=*** nbokey=******** $end
$nbo plot $end
计算会产生NBO轨道文件FILE.31~FILE.41。

2. 运行p2g.exe，把PC-GAMESS的输出结果转化为Gaussian 98格式的文件PCG98.log。

3. 接下来是Molekel的操作。显示NBO轨道的方法参见网上的《用Molekel看Gaussian输出的NBO轨道》。网址：
http://59.77.33.35/cgi-bin/topic.cgi?forum=3&topic=3716
或
http://bbs.zixia.net/disparticle ... =19264&pos=3950
http://bbs.zixia.net/disparticle ... =19266&pos=3945

[ Last edited by fegg7502 on 2009-12-8 at 06:10 ]

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1楼2009-03-13 02:20:59

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snoopyzhao

至尊木虫 (职业作家)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

★
luoqiquan(金币+1,VIP+0):谢谢参与 12-23 22:36

Molekel 不能直接处理 gamess 的输出结果吗？另外，nbo 的输出与 gamess 应该是分离的吧……

外行，如果错了请见谅。

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2楼2009-03-13 06:42:46

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beefly

专家顾问 (职业作家)

★
luoqiquan(金币+1,VIP+0):谢谢参与 12-23 22:36

Molekel 从gamess结果读入的不是NBO轨道。只有NBO程序才能产生NBO轨道。在不调用nbo轨道文件的情况下，显示的是一般的分子轨道（根据方法的不同，有自然轨道、正则轨道等）。

和Gaussian中的NBO 3.1类似，NBO大部分输出是和Gamess输出写在一起的，但轨道文件是另存的。还可以把必要的计算数据存成.47文件，然后用单独的gennbo程序作nbo分析。

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3楼2009-03-13 12:35:56

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