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[求助]
高斯計(jì)算caspt2 已有2人參與
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哪位大佬能告訴下高斯計(jì)算CASPT2的步驟，以及活性空間是怎么確定的。能不能給個(gè)輸入文件參考下 ，感謝 |
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 量子化學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題 |
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paramecium86
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
zhou2009: 金幣+10 2019-03-20 12:15:25
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
zhou2009: 金幣+10 2019-03-20 12:15:25
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用高斯做CASPT2，命令很容易就是 CASSCF和MP2 同時(shí)放在命令行里就行。但是實(shí)際上算起來(lái)很麻煩。因?yàn)楦咚沟腃AS效率很低 而且很不容易收斂。并且對(duì)于活性空間選取非常敏感。要是與實(shí)際差的比較遠(yuǎn) 那基本就很難收斂了。 不知道樓主要用CASPT2 算什么 只是需要算出能量還好 如果是要用CASSCF做OPT運(yùn)算，那高斯的效率是太低了。如果是用CASPT2 做OPT運(yùn)算就更加費(fèi)勁了。因?yàn)楦咚惯Banalytical gradient都不支持，要做numerical opt。太慢了。我沒(méi)算過(guò)我覺(jué)得可能就幾乎不可能算到收斂。 至于活性空間的選取 這個(gè)就是個(gè)大的話(huà)題了�；旧蟻�(lái)講就是根據(jù)你自己的化學(xué)知識(shí)去推測(cè)。一般算cas前都要算一次 HF運(yùn)算。然后讀取出軌道信息。然后就開(kāi)始推測(cè) 哪些電子可能會(huì)容易被激發(fā) 然后把這些電子放入活性空間中。 一般來(lái)說(shuō)算CASPT2能量步驟就是 1先確定分子結(jié)構(gòu) 2 運(yùn)行RHF得到軌道信息 3 得到合理的活性空間然后運(yùn)行CAS，cas的時(shí)候都會(huì)用不同基組從小基組試到大基組依次計(jì)算，這樣收斂概率會(huì)大 很難一步到位。原因還是高斯的CAS太難收斂了。 比如計(jì)算乙烯分子 %nproc=10 %mem=16GB %chk=step1.chk # opt b3lyp/6-311+g(2d,p) 這步計(jì)算基態(tài)結(jié)構(gòu) Title Card Required 0 1 C -0.93291403 1.35744240 0.00000000 H -0.39975029 0.42973748 0.00000000 H -2.00291403 1.35744240 0.00000000 C -0.25763972 2.53241970 0.00000000 H -0.79080347 3.46012462 0.00000000 H 0.81236028 2.53241970 0.00000000 --link1-- %nproc=10 %mem=16GB %oldchk=step1.chk 這個(gè)%oldchk意思就是讀取的上一步的chk，這個(gè)g16我確定可以這么寫(xiě) g09我忘記支持不支持這個(gè)寫(xiě)法了，反正無(wú)論怎么弄 讀取上一步的chk就是了 %chk=step2.chk 這個(gè)%chk 是新生成的chk # HF/6-31g geom=check 這步生成MOs Title Card Required 0 1 --link1-- %nproc=10 %mem=16GB %oldchk=step2.chk %chk=step3.chk # cas(4,4,RFO,nroot=1)/6-31g guess=read geom=check 這步小基組算CASSCF 活性空間不一定合理 我就這么設(shè)置舉個(gè)例子。 Title Card Required 0 1 --link1-- %nproc=10 %mem=16GB %oldchk=step3.chk %chk=step4.chk # cas(4,4,RFO,nroot=1)/6-311+g(2d,p) guess=read geom=check mp2 大基組算CASPT2 得到基態(tài)能量 Title Card Required 0 1 --link1-- %nproc=10 %mem=16GB %oldchk=step4.chk %chk=step5.chk # cas(4,4,RFO,nroot=2)/6-311+g(2d,p) guess=read geom=check mp2 大基組算CASPT2 得到第一激發(fā)態(tài)能量 Title Card Required 0 1 以上就是大概的一個(gè)算的思路。我用的也不多。不敢說(shuō)跟著這個(gè)步驟就一定能算成功。 如果某一步無(wú)法收斂，嘗試再減小基組進(jìn)行計(jì)算 收斂后再讀取其作為大一點(diǎn)基組計(jì)算的初猜。比如可以從STO-3G --》3-21G--》4-31G--》6-31G--》6-311G 這樣一步步算。 如果實(shí)在沒(méi)法收斂 就考慮活性空間是不是合理。 不過(guò)CAS在高斯下是真不太好算的 有條件還是用MOLPRO，MOLCAS， GAMESS 這類(lèi)比較擅長(zhǎng)計(jì)算多參考的軟件。 |
2樓2019-03-19 11:18:10
3樓2019-03-19 21:26:03
1234zou
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【答案】應(yīng)助回帖
★ ★ ★
paramecium86: 金幣+3, 應(yīng)助指數(shù)+1, 感謝回復(fù)。 2023-08-15 09:48:10
paramecium86: 金幣+3, 應(yīng)助指數(shù)+1, 感謝回復(fù)。 2023-08-15 09:48:10
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注意，高斯中關(guān)鍵詞CASSCF MP2并不是CASPT2，而是一種很少用的偏僻多參考方法OVB-MP2，即使用OVB-MP2算，也應(yīng)引OVB-MP2文獻(xiàn)，而非引CASPT2文獻(xiàn)。目前（以2023年計(jì)）最常用的兩種多參考方法是NEVPT2和CASPT2，高斯目前（到g16為止）對(duì)這兩種都不支持。 無(wú)論是OVB-MP2, CASPT2還是NEVPT2，它們都是基于CASSCF參考態(tài)的，所以要先做CASSCF計(jì)算，難點(diǎn)就在CASSCF這步。很多傳統(tǒng)教程給出的步驟繁多，并需頻繁試錯(cuò)，人力消耗過(guò)大。借助免費(fèi)、開(kāi)源的MOKIT程序（https://gitlab.com/jxzou/mokit），可以像平時(shí)HF/DFT計(jì)算那樣一個(gè)gjf文件從頭到尾，中間無(wú)需人為參與，這里以一個(gè)兩根O-H鍵拉長(zhǎng)的水分子為例 例1. OVB-MP2計(jì)算 %mem=4GB %nprocshared=2 #p OVBMP2/cc-pVDZ mokit{} 0 1 O -0.23497692 0.90193619 -0.068688 H 1.26502308 0.90193619 -0.068688 H -0.73568721 2.31589843 -0.068688 （運(yùn)行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS） 例2. NEVPT2計(jì)算 %mem=4GB %nprocshared=2 #p NEVPT2/cc-pVDZ mokit{} 0 1 O -0.23497692 0.90193619 -0.068688 H 1.26502308 0.90193619 -0.068688 H -0.73568721 2.31589843 -0.068688 （運(yùn)行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS） 例3. 做CASPT2計(jì)算 %mem=4GB %nprocshared=2 #p CASPT2/cc-pVDZ mokit{} 0 1 O -0.23497692 0.90193619 -0.068688 H 1.26502308 0.90193619 -0.068688 H -0.73568721 2.31589843 -0.068688 （運(yùn)行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS和OpenMolcas） 例4. 指定Molpro做CASPT2計(jì)算 %mem=4GB %nprocshared=2 #p CASPT2/cc-pVDZ mokit{CASPT2_prog=Molpro} 0 1 O -0.23497692 0.90193619 -0.068688 H 1.26502308 0.90193619 -0.068688 H -0.73568721 2.31589843 -0.068688 （運(yùn)行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS和Molpro） 運(yùn)行方式都是 automr h2o.gjf >h2o.out 2>&1 可以看到不管什么多參考方法，只需要類(lèi)似的格式，還可以指定量化程序做計(jì)算。不需要看軌道、挑軌道、思考活性空間、做軌道局域化，小基組算了讀取給大基組等操作，自動(dòng)調(diào)用各個(gè)量化程序，并且利用傳軌道的方式節(jié)約計(jì)算時(shí)間，算完就自動(dòng)給出CASSCF(4,4)結(jié)果，還有各個(gè)方法的電子能量，以及CASSCF自然軌道的fch文件供GaussView和Multiwfn直接打開(kāi)。 |
4樓2023-08-12 15:13:07
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