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天空空

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[交流] 【原创】有关GAUSSIAN ECP基组输入的探讨

gongxd325  兄在【讨论】基组在关键词行输入和用GEN输入的差别一文中
“
按道理两种输入方法都是对所有元素采用了CEP-121G基组，但结果居然大不一样：
一个能正常完成另一个不能，而且基函数数目也不等”

如下文：

我稍微的修改gongxd325  兄的输入文件，以便让GAUSSIAN打印ECP，结果大出所料.
主要的说明见下（详细的情况大家可运行我的输入文件，再看输出结果）
% chk=1
# B3LYP/GENECP OPT iop(3/24=10) iop(3/18=1) optcyc=200

Test1

0  1
Ag 0.000000 0.973585 0.000000
O -0.035321 -1.043566 0.000000
N    0.003644 -2.322076 0.000000
C    0.042843 -3.525907 0.000000

C O N 0
CEP-121G
****
Ag 0
CEP-121G
****

Ag 0
CEP-121G

输出结果：

General basis read from cards:  (5D, 7F)
AO basis set in the form of general basis input:
   1 0
SP 4 1.00    0.000000000000
   0.6356000000D+02 -0.7310000762D-03 -0.4233999486D-02
   0.6390000000D+01  0.1392736145D+01  0.6127599256D-01
   0.5022000000D+01 -0.2873102300D+01 -0.3387459589D+00
   0.1789000000D+01  0.2017361210D+01  0.1190831855D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.2451000000D+01 -0.7253898667D-01 -0.4983001397D-01
   0.1561000000D+00  0.1021357812D+01  0.1006516282D+01
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.5227000000D-01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.6871000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
D 3 1.00    0.000000000000
   0.1464000000D+02  0.1362800547D-01
   0.2693000000D+01  0.3726951495D+00
   0.1233000000D+01  0.6812942732D+00
D 1 1.00    0.000000000000
   0.5057000000D+00  0.1000000000D+01
D 1 1.00    0.000000000000
   0.1900000000D+00  0.1000000000D+01
****
   2 0
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.8519000000D+01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.2073000000D+01  0.1022977051D+00  0.4596910139D+00
   0.6471000000D+00  0.9176052296D+00  0.6322148169D+00
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.2000000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
****
   3 0
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.6403000000D+01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.1580000000D+01  0.7214812145D-01  0.4403680140D+00
   0.5094000000D+00  0.9416301983D+00  0.6459703426D+00
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.1623000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
****
   4 0
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.4286000000D+01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.1046000000D+01  0.1041255971D+00  0.4401530647D+00
   0.3447000000D+00  0.9145110902D+00  0.6433037123D+00
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.1128000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
****

===================================================================================================================================
Pseudopotential Parameters
===================================================================================================================================
  Center    Atomic    Valence    Angular    Power                                                    Coordinates
  Number    Number    Electrons    Momentum    of R    Exponent       Coefficient             X          Y          Z
===================================================================================================================================
1       47          19                                                                      0.000000  1.839809  0.000000
                                    F and up
                                                   1       9.0169600    -8.44669000
                                    S - F
                                                   0       1.5174000       6.20634000
                                                   2       3.2308800    -56.82624000
                                                   2       4.8274700    92.40173000
                                    P - F
                                                   0       1.2169900       3.75637000
                                                   2       3.1861500    -80.95335000
                                                   2       4.0534900    118.86801000
                                    D - F
                                                   0    22.9402000       3.40895000
                                                   2       6.2662700    57.10513000
2       8                                                                                  -0.066747 -1.972054  0.000000
                                 No pseudopotential on this center.
3       7                                                                                  0.006886 -4.388088  0.000000
                                 No pseudopotential on this center.
4       6                                                                                  0.080962 -6.662998  0.000000
                                 No pseudopotential on this center.
===================================================================================================================================
只有Ag的ECP读入了

再看：
% chk=2
# B3LYP/CEP-121G OPT iop(3/24=10) iop(3/18=1) optcyc=200

Test2

0  1
Ag 0.000000 0.973585 0.000000
O -0.035321 -1.043566 0.000000
N    0.003644 -2.322076 0.000000
C    0.042843 -3.525907 0.000000

输出文件：
Standard basis: CEP-121G (6D, 10F)
AO basis set in the form of general basis input:
   1 0
SP 4 1.00    0.000000000000
   0.6356000000D+02 -0.7310000762D-03 -0.4233999486D-02
   0.6390000000D+01  0.1392736145D+01  0.6127599256D-01
   0.5022000000D+01 -0.2873102300D+01 -0.3387459589D+00
   0.1789000000D+01  0.2017361210D+01  0.1190831855D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.2451000000D+01 -0.7253898667D-01 -0.4983001397D-01
   0.1561000000D+00  0.1021357812D+01  0.1006516282D+01
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.5227000000D-01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.6871000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
D 3 1.00    0.000000000000
   0.1464000000D+02  0.1362800547D-01
   0.2693000000D+01  0.3726951495D+00
   0.1233000000D+01  0.6812942732D+00
D 1 1.00    0.000000000000
   0.5057000000D+00  0.1000000000D+01
D 1 1.00    0.000000000000
   0.1900000000D+00  0.1000000000D+01
****
   2 0
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.8519000000D+01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.2073000000D+01  0.1022977051D+00  0.4596910139D+00
   0.6471000000D+00  0.9176052296D+00  0.6322148169D+00
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.2000000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
****
   3 0
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.6403000000D+01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.1580000000D+01  0.7214812145D-01  0.4403680140D+00
   0.5094000000D+00  0.9416301983D+00  0.6459703426D+00
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.1623000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
****
   4 0
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.4286000000D+01  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
SP 2 1.00    0.000000000000
   0.1046000000D+01  0.1041255971D+00  0.4401530647D+00
   0.3447000000D+00  0.9145110902D+00  0.6433037123D+00
SP 1 1.00    0.000000000000
   0.1128000000D+00  0.1000000000D+01  0.1000000000D+01
****

===================================================================================================================================
Pseudopotential Parameters
===================================================================================================================================
  Center    Atomic    Valence    Angular    Power                                                    Coordinates
  Number    Number    Electrons    Momentum    of R    Exponent       Coefficient             X          Y          Z
===================================================================================================================================
1       47          19                                                                      0.000000  1.839809  0.000000
                                    F and up
                                                   1       9.0169600    -8.44669000
                                    S - F
                                                   0       1.5174000       6.20634000
                                                   2       3.2308800    -56.82624000
                                                   2       4.8274700    92.40173000
                                    P - F
                                                   0       1.2169900       3.75637000
                                                   2       3.1861500    -80.95335000
                                                   2       4.0534900    118.86801000
                                    D - F
                                                   0    22.9402000       3.40895000
                                                   2       6.2662700    57.10513000
2       8          6                                                                   -0.066747 -1.972054  0.000000
                                    P and up
                                                   1    16.1171800    -0.92550000
                                    S - P
                                                   0       5.0534800       1.96069000
                                                   2    15.9533300    29.13442000
3       7          5                                                                      0.006886 -4.388088  0.000000
                                    P and up
                                                   1    11.9968600    -0.91212000
                                    S - P
                                                   0       3.8389500       1.93565000
                                                   2    11.7324700    21.73355000
4       6          4                                                                      0.080962 -6.662998  0.000000
                                    P and up
                                                   1       8.5646800    -0.89371000
                                    S - P
                                                   0       2.8149700       1.92926000
                                                   2       8.1129600    14.88199000
===================================================================================================================================
可以看到，两种输入的价电子基组和Ａｇ的ＥＣＰ是完全相同,但是第二种输入文件，Ｏ　Ｎ　Ｃ的ＥＣＰ是的确有的，所以第二情况应当是准确的。
因此，原因应当是非常简单明了，CEP赝势中即便是第二行元素也不是全电子的。

[ Last edited by yjcmwgk on 2009-11-13 at 20:28 ]

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好好学习，天天向上！嘿嘿

1楼 2009-10-11 23:33:21

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beefly

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lei0736(金币+2,VIP+0):谢谢 10-12 21:26

第一个输入有错误。

C O N Ag 0
CEP-121G
****

C O N Ag 0
CEP-121G

或者
C O N 0
CEP-121G
****
Ag 0
CEP-121G
****

C O N 0
CEP-121G
Ag 0
CEP-121G

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beefly《西太平洋大学现代英汉词典》[bi:fli]牛肉一般地

2楼2009-10-12 03:37:59

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psfan

铁虫 (正式写手)

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专业: 呼吸系统肿瘤

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流

同意，楼主有兴趣的话用这种输入试试看

引用回帖:

Originally posted by beefly at 2009-10-12 03:37:
第一个输入有错误。

C O N Ag 0
CEP-121G
****

C O N Ag 0
CEP-121G

或者
C O N 0
CEP-121G
****
Ag 0
CEP-121G
****

C O N 0
CEP-121G
Ag 0
CEP-121G

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3楼2009-10-12 06:25:34

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abbott

金虫 (著名写手)

不要用QQ问我东西

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★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
lei0736(金币+2,VIP+0):谢谢 10-12 21:26

说明书没有看明白阿....
说明书讲了，
ECP 要单独指定的......

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Chemistry[]==[]Chem[]is[]try!!!

4楼2009-10-12 09:23:43

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天空空

木虫 (正式写手)

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yjcmwgk(金币+3,VIP+0):鼓励奖！ 10-12 13:49

引用回帖:

Originally posted by beefly at 2009/10/12 03:37:
第一个输入有错误。

C O N Ag 0
CEP-121G
****

C O N Ag 0
CEP-121G

或者
C O N 0
CEP-121G
****
Ag 0
CEP-121G
****

C O N 0
CEP-121G
Ag 0
CEP-121G

的确，小女子给弄掉了 C N O 的ECP（起初以为CEP基组的第二行元素没有ECP，Lanl2DZ好像就是如此，是全电子基，ECP从第三行才有），真是献丑了哈。
Gaussian在自定义输入基组时的确默认为（5D，7F）纯函数.

为了确定一下，的确如此：
这是在EMSL下载的 F Cl Br三元素的ECP基组：
!  LANL2DZ ECP  EMSL  Basis Set Exchange Library 10/11/09 7:43 PM
! Elements                            References
! --------                            ----------
! H  - Ne: T. H. Dunning Jr. and P. J. Hay, in Methods of Electronic Structure
!       Theory, Vol. 2, H. F. Schaefer III, ed., PLENUM PRESS (1977)
! Na - Hg: P. J. Hay and W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 82, 270 (1985).
!       P. J. Hay and W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 82, 284 (1985).
!       P. J. Hay and W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 82, 299 (1985).
!

****
F    0
S 7 1.00
9995.0000000             0.0011600
1506.0000000             0.0088700
350.3000000             0.0423800
104.1000000             0.1429290
   34.8400000             0.3553720
   12.2200000             0.4620850
   4.3690000             0.1408480
S 2 1.00
   12.2200000          -0.1484520
   1.2080000             1.0552700
S 1 1.00
   0.3634000             1.0000000
P 4 1.00
   44.3600000             0.0208760
   10.0800000             0.1301070
   2.9960000             0.3961660
   0.9383000             0.6204040
P 1 1.00
   0.2733000             1.0000000
****
Cl    0
S 2 1.00
   2.2310000          -0.4900589
   0.4720000             1.2542684
S 1 1.00
   0.1631000             1.0000000
P 2 1.00
   6.2960000          -0.0635641
   0.6333000             1.0141355
P 1 1.00
   0.1819000             1.0000000
****
Br    0
S 2 1.00
   1.1590000          -3.0378769
   0.7107000             3.3703735
S 1 1.00
   0.1905000             1.0000000
P 2 1.00
   2.6910000          -0.1189800
   0.4446000             1.0424471
P 1 1.00
   0.1377000             1.0000000
****
! Elements                            References
! --------                            ----------
! Na - Hg: P. J. Hay and W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 82, 270 (1985).
!       P. J. Hay and W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 82, 284 (1985).
!       P. J. Hay and W. R. Wadt, J. Chem. Phys. 82, 299 (1985).
!

CL    0
CL-ECP    2    10
d potential
  5
1    94.8130000          -10.0000000
2 165.6440000          66.2729170
2    30.8317000          -28.9685950
2    10.5841000          -12.8663370
2    3.7704000          -1.7102170
s-d potential
  5
0 128.8391000             3.0000000
1 120.3786000          12.8528510
2    63.5622000          275.6723980
2    18.0695000          115.6777120
2    3.8142000          35.0606090
p-d potential
  6
0 216.5263000             5.0000000
1    46.5723000             7.4794860
2 147.4685000          613.0320000
2    48.9869000          280.8006850
2    13.2096000          107.8788240
2    3.1831000          15.3439560
BR    0
BR-ECP    3    28
f potential
  4
1 213.6143969          -28.0000000
2    41.0585380          -134.9268852
2    8.7086530          -41.9271913
2    2.6074661          -5.9336420
s-f potential
  4
0    54.1980682             3.0000000
1    32.9053558          27.3430642
2    13.6744890          118.8028847
2    3.0341152          43.4354876
p-f potential
  5
0    54.2563340             5.0000000
1    26.0095593          25.0504252
2    28.2012995          92.6157463
2    9.4341061          95.8249016
2    2.5321764          26.2684983
d-f potential
  5
0    87.6328721             3.0000000
1    61.7373377          22.5533557
2    32.4385104          178.1241988
2    8.7537199          76.9924162
2    1.6633189             9.4818270

可以看到F没有ECP，因此F此时只是全电子基组。
而Cl和Br则有ECP，是价电子基组加上ECP。
参考文献正好也说明正是如此。

[ Last edited by 天空空 on 2009-10-12 at 11:05 ]

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5楼2009-10-12 09:52:11

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