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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 計算模擬區(qū) » 量子化學 » Gaussian » 高斯計算caspt2
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[求助]
高斯計算caspt2 已有2人參與
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哪位大佬能告訴下高斯計算CASPT2的步驟，以及活性空間是怎么確定的。能不能給個輸入文件參考下 ，感謝 |
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 量子化學基礎問題 |
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paramecium86
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【答案】應助回帖
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感謝參與，應助指數(shù) +1
zhou2009: 金幣+10 2019-03-20 12:15:25
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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 同時放在命令行里就行。但是實際上算起來很麻煩。因為高斯的CAS效率很低 而且很不容易收斂。并且對于活性空間選取非常敏感。要是與實際差的比較遠 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運算，那高斯的效率是太低了。如果是用CASPT2 做OPT運算就更加費勁了。因為高斯連analytical gradient都不支持，要做numerical opt。太慢了。我沒算過我覺得可能就幾乎不可能算到收斂。 至于活性空間的選取 這個就是個大的話題了�；旧蟻碇v就是根據(jù)你自己的化學知識去推測。一般算cas前都要算一次 HF運算。然后讀取出軌道信息。然后就開始推測 哪些電子可能會容易被激發(fā) 然后把這些電子放入活性空間中。 一般來說算CASPT2能量步驟就是 1先確定分子結構 2 運行RHF得到軌道信息 3 得到合理的活性空間然后運行CAS，cas的時候都會用不同基組從小基組試到大基組依次計算，這樣收斂概率會大 很難一步到位。原因還是高斯的CAS太難收斂了。 比如計算乙烯分子 %nproc=10 %mem=16GB %chk=step1.chk # opt b3lyp/6-311+g(2d,p) 這步計算基態(tài)結構 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%oldchk意思就是讀取的上一步的chk，這個g16我確定可以這么寫 g09我忘記支持不支持這個寫法了，反正無論怎么弄 讀取上一步的chk就是了 %chk=step2.chk 這個%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 我就這么設置舉個例子。 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算的思路。我用的也不多。不敢說跟著這個步驟就一定能算成功。 如果某一步無法收斂，嘗試再減小基組進行計算 收斂后再讀取其作為大一點基組計算的初猜。比如可以從STO-3G --》3-21G--》4-31G--》6-31G--》6-311G 這樣一步步算。 如果實在沒法收斂 就考慮活性空間是不是合理。 不過CAS在高斯下是真不太好算的 有條件還是用MOLPRO，MOLCAS， GAMESS 這類比較擅長計算多參考的軟件。 |
2樓2019-03-19 11:18:10
3樓2019-03-19 21:26:03
1234zou
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【答案】應助回帖
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paramecium86: 金幣+3, 應助指數(shù)+1, 感謝回復。 2023-08-15 09:48:10
paramecium86: 金幣+3, 應助指數(shù)+1, 感謝回復。 2023-08-15 09:48:10
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注意，高斯中關鍵詞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，也應引OVB-MP2文獻，而非引CASPT2文獻。目前（以2023年計）最常用的兩種多參考方法是NEVPT2和CASPT2，高斯目前（到g16為止）對這兩種都不支持。 無論是OVB-MP2, CASPT2還是NEVPT2，它們都是基于CASSCF參考態(tài)的，所以要先做CASSCF計算，難點就在CASSCF這步。很多傳統(tǒng)教程給出的步驟繁多，并需頻繁試錯，人力消耗過大。借助免費、開源的MOKIT程序（https://gitlab.com/jxzou/mokit），可以像平時HF/DFT計算那樣一個gjf文件從頭到尾，中間無需人為參與，這里以一個兩根O-H鍵拉長的水分子為例 例1. OVB-MP2計算 %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 （運行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS） 例2. NEVPT2計算 %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 （運行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS） 例3. 做CASPT2計算 %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 （運行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS和OpenMolcas） 例4. 指定Molpro做CASPT2計算 %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 （運行此例需要安裝PySCF, Gaussian, GAMESS和Molpro） 運行方式都是 automr h2o.gjf >h2o.out 2>&1 可以看到不管什么多參考方法，只需要類似的格式，還可以指定量化程序做計算。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，自動調(diào)用各個量化程序，并且利用傳軌道的方式節(jié)約計算時間，算完就自動給出CASSCF(4,4)結果，還有各個方法的電子能量，以及CASSCF自然軌道的fch文件供GaussView和Multiwfn直接打開。 |
4樓2023-08-12 15:13:07
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