【文章內(nèi)容簡介】 LiBe 3s,2p,1d 4s,3p,2d,1f 5s,4p,3d,2f,1g 6s,5p,4d,3f,2g,1h not available BNe 3s,2p,1d 4s,3p,2d,1f 5s,4p,3d,2f,1g 6s,5p,4d,3f,2g,1h 7s,6p,5d,4f,3g,2h,1i NaAr 4s,3p,1d 5s,4p,2d,1f 6s,5p,3d,2f,1g 7s,6p,4d,3f,2g,1h not available Ca 5s,4p,2d 6s,5p,3d,1f 7s,6p,4d,2f,1g 8s,7p,5d,3f,2g,1h not available ScZn 6s,5p,3d, 1f 7s,6p,4d,2f,1g 8s,7p,5d,3f,2g,1h 9s,8p,6d,4f,3g,2h,1i not available GaKr 5s,4p,2d 6s,5p,3d,1f 7s,6p,4d,2f,1g 8s,7p,5d,3f,2g,1h not available 分子系統(tǒng)設(shè)定 這輸入段落設(shè)定分子中所有原子核的位置和 α 及 β 自旋的電子數(shù)。有幾種方式可以設(shè)定原子核的組態(tài)：一個 Z矩陣，一個直角坐標，或兩者混合的形式（注意直角坐標只是 Z矩陣的一個特例）。 分子系統(tǒng)設(shè)定段落第一行設(shè)定分子凈電荷（一個整數(shù)）和自旋多重態(tài)（通常是一個正整數(shù)）。因此一個中性分子的自旋單一態(tài)，這一行的內(nèi)容是 0 1。 陽 離子自由基，這一行的內(nèi)容是 1 2 。在某些計算類型中，這一行可能包含多組電荷 /自旋多重態(tài) 的數(shù)據(jù)。 若在計算路徑段落中使用關(guān)鍵詞 Geom=CheckPoint ，分子系統(tǒng)設(shè)定段落只需要電荷自旋多重態(tài)這一行數(shù)據(jù)。若在計算路徑段落中使用關(guān)鍵詞 Geom=AllCheck ，整個分子系統(tǒng)設(shè)定段落（以及標題段落）都可以省略。 分子系統(tǒng)設(shè)定段落剩下的部份對分子中每一個原子設(shè)定元素類型和原子位置。這一行數(shù)據(jù)最常見的形式是： Elementlabel[– Atomtype[– Charge]][(param=value[, ?])] Atompositionparameters 每一行包含一個元素類型，和可能的分子力學(xué)原子類型和部份電荷選項。這原子的原子核參數(shù)在括號內(nèi)的清單中設(shè)定。這一行剩下的部份是原子的位置，可用直角坐標，也可以用 Z 矩陣內(nèi)坐標來定義。我 們先考慮最初和最后的項目，然后在討論剩下的項目。 這是分子系統(tǒng)設(shè)定段落內(nèi)原子設(shè)定的基本形式（省略其它所有選項）： Elementlabel [freezecode] x y z 這些范例中使用空格作為各項的區(qū)隔符號，其它有效的區(qū)隔符號也可以使用（例如，逗點）。原子的位置用直角坐標設(shè)定。 freezecode 是一選項參數(shù)，用來在ONIOM 計算中標示幾何優(yōu)選計算中位置要固定的原子（見 ONIOM 的說明）。 元素卷標 Elementlabel 是一個字符串，由原子的化學(xué)符號或原子序構(gòu)成。若使用元素符號，可以選擇在元素符號后加上一個數(shù)字，產(chǎn)生這原子的識別標簽。通常是在元素名稱后加上一個識別整數(shù)： C1， C2， C3，等等；這技術(shù)在遵循傳統(tǒng)的化學(xué)編號上很有用。元素卷標最多只能有四個字母。 第一種形式中，每一行剩下的部份是指定該原子核位置的直角坐標。第二種形式，atom1， atom2， atom3 是前面已設(shè)定的原子，用來定義這一行原子的位置（另一種方式，可用分子結(jié)構(gòu)設(shè)定段落中，各原 子出現(xiàn)所在的行數(shù)代入上述的原子變量，電荷和自旋多重態(tài)所在的行當(dāng)作第零行）。 目前這個原子的位置，可用和原子 1 間的鍵長，連接這原子與原子 1 的鍵和連接原子 1 與原子 2 鍵的鍵角，以及這原子原子 1，原子 2 構(gòu)成的平面，與原子 1，原子 2 ，原子 3 構(gòu)成的平面，兩平面間的雙面角（扭角）所定義。這是 Z矩陣的定義。 以下是一個乙烷分子簡單的分子系統(tǒng)設(shè)定段落，使用元素卷標（元素類型 +原子編號）指定碳原子，使用元素類型指定氫原子： 0,1 C1 C2 H H H H H H Zmatrix molecule specifications are also accepted. See Appendix C for details. 設(shè)定同位素和其它原子核參數(shù) 在原子類型字段中，用括號內(nèi)的關(guān)鍵詞和數(shù)值，可指定同位素和其它原子核參數(shù)，例如： C(Iso=13,Spin=3) 這一行指定一個 13C 原子，原子核自旋為 3/2 (3 * 1/2)，位于原點。以下是可以被包含在括號里的項目： ? Iso=n: 選擇同位素，若用整數(shù)當(dāng)作原子質(zhì)量，程序會自動使用最接近的真正同位素質(zhì)量（例如， 18 指定 18O，而 Gaussian 程序使用的數(shù)值是 ）。 ? Spin=n: 原子核自旋，單位是 1/2。 ? ZEff=n: 有效電荷。照參數(shù)用在自旋軌域耦合（見 CASSCF=SpinOrbit），和 ESR g 張量與電子自旋 分子旋轉(zhuǎn)超細微張量（ NMR Output=Pickett）的計算。 ? QMom=n: 核四極舉。 ? GFac=n: 核磁矩，單位是 nuclear magons。 分子片段設(shè)定 分子系統(tǒng)內(nèi)的分子片段可用參數(shù) Fragment 定義，出現(xiàn)在原子符號后的括號內(nèi)，括 號內(nèi)也可設(shè)定同位素和原子核參數(shù)值。 Fragment 設(shè)定的數(shù)值是一個整數(shù)。具 有相同片段編號的原子同屬一個分子片段。分子片段用于分子片段猜測計算，補償（ counterpoise）計算，等等。 例如，以下的 biphenyl 結(jié)構(gòu)分成兩個苯環(huán)分子片段： 0,1 0,1 0,1 總電荷和總自旋多重態(tài)，后便是每個分子片段的總電荷和總自旋多重態(tài) C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) C(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) H(Fragment=1) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) C(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) H(Fragment=2) 這個范例說明分子片段的電荷和自旋多重態(tài)設(shè)定方式。計算輸入檔中對應(yīng)這設(shè)定行的格式如下： 總電荷， 總自旋多重態(tài) ， 片段 1 的電荷 , 片段 1 的自旋多重態(tài) ， 片段 2 的電荷 , 片段 2 的自旋多重態(tài) Guess=Fragment 計算中負值的自旋多重態(tài)有特殊的含意，指示對應(yīng)的分子片段未成對軌域的自旋狀態(tài)為 β 自旋軌域。其它計算工作類型中設(shè)定負直得自旋多重態(tài)都會產(chǎn)生錯誤。 Guess=Fragment 和 Counterpoise 計算中，分子片段編號要從 1 開始，依序指定。其它計算工作類型則無此嚴格要求，但違反這個規(guī)則可能會在輸出文件中造成一些冗長得空白數(shù)據(jù)段落 (例如，所有片段分布分析的數(shù)據(jù)都是零）。 GaussView 圖形程序提供定義分子片段的圖形工具。 分子力學(xué)原子類型 分子力學(xué)計算所用的分子系統(tǒng)設(shè)定也可包含原子類型和部份電荷等信息。這是一個 范例： CCT 指定一個 SP3 脂肪族 （ aliphatic） 碳原子 指定一個 SP3 脂肪族（ aliphatic） 碳原子，部份電荷為 . 指定一個 羰基 氧原子，部份電荷為 . 原子類型和選項部份電荷可對每一個原子做設(shè)定。也可定義原子核參數(shù)，例如： CCT(Iso=13) (Spin=3) PDB 檔案參數(shù) 原子核參數(shù)和分子團的定義之后可附加幾項定義，這些項目是要和 PDB 格式檔案搭配，以保留 檔案中包的分子團和其它結(jié)構(gòu)信息，這些信息使用者不會做定義。若 Gaussian 09 計算輸入檔案來自 GaussView 程序，而分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)源自一個 PDB 格式檔案，這計算輸入檔中可能會有這些標示。 ? RESNum 指定這原子所屬的分子團（胺基酸）編號。這數(shù)值的格式是 n[X[Y]]， n 是一個整數(shù) (不一定是正數(shù)）， X 是選項單字母插入碼， Y 是選項分子煉字母。若指定分子煉，但是沒有插入碼，則 X 可用底現(xiàn)代替： ResNum=17_C 代表在分子煉 C 上的編號 17 的胺基酸分子團。 ? RESName 指定三個字母的胺基酸名稱。 ? PDBName 若不只是元素名稱，指定這名稱給這原子。 設(shè)定虛擬原子（ Ghost Atoms） 分子力學(xué)原子類型標示為 Bq (即 , OBq) 的原子是對應(yīng)原子的虛擬原子 ghost [Macbeth]，虛擬原子舉有和對應(yīng)原子相同的正?；缀瘮?shù)和數(shù)值積分格點，但不具核電荷或電子。進行補償（ counterpoise）計算時 需要虛擬原子的設(shè)定。這樣的計算和舊版 Gaussian 程序使用關(guān)鍵詞 Massage 所做的計算有一些不同，差異在于包含 DFT XC 積分計算中虛擬原子使用的格點。新版的計算方法提供較一致性的重迭校正，比較容易使用。注意補償計算也可用關(guān)鍵詞 Counterpoise 啟動。 設(shè)定具周期邊界條件的分子系統(tǒng) 周期性系統(tǒng)用一個單位晶格內(nèi)的分子系統(tǒng)設(shè)定做設(shè)定，只需要在正常的分子 設(shè)定段落后緊跟上一個，兩個或三個平移向量（之間不要有空行），指定結(jié)構(gòu)重復(fù)的 方向。例如以下段落設(shè)定 neoprene 分子一維周期邊界條件系統(tǒng)的單結(jié)構(gòu)能量計算： PBEPBE/631g(d,p)/Auto SCF=Tight neoprene, CH2CH=C(Cl)CH2 optimized geometry 0 1 C, , H, , H, , C, H, C, , , C, , H, , , H, , Cl, , TV, , 最后一行設(shè)定平移向量。注意 TV 當(dāng)作一個原子符號處理。 以下這分子系統(tǒng)設(shè)定可用來做一片石墨的二維周期邊界條件計算： 0 1 C C TV TV 以下這分子系統(tǒng)設(shè)定可用來做砷化鎵三維周期邊界條件（晶體）計算： 0 1 Ga Ga Ga Ga As As As As TV TV TV Last updated on: 9 Jun 2020 多步驟計算工作 多重 Gaussian 計算工作可結(jié)合在一個計算輸入檔內(nèi)。各計算工作的計算輸入數(shù)據(jù)之以這一行做區(qū)隔： Link1 例如這個計算輸入檔內(nèi)有兩個計算步驟： %Chk=freq HF/631G(d) Freq Frequencies at STP 分子結(jié)構(gòu)設(shè)定段落 Link1 %Chk=freq %NoSave HF/631G(d) Geom=Check Guess=Read Freq=(ReadFC,ReadIsotopes) Frequencies at 300 K 電荷和自旋多重態(tài) 同位素設(shè)定段落 這計算輸入文件計算振動頻率并在兩組不同的溫度和壓力下做熱化學(xué)分析：首先是 K 和 1 大氣壓，然后是 300 K 和 2 大氣壓。 Link1 行之前必須要有一行空行。第二個計算工作從檢查檔讀入分子結(jié)構(gòu)（ Geom=Check），因此在分子結(jié)構(gòu)設(shè)定段落中只需設(shè)定電荷和自旋多重態(tài)。 Last updated on: 9 Jun 2020 Gaussian 09 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞依照字母順序排列，但有以下例外： ? 基底函 數(shù)組關(guān)鍵詞不在這里；可用的基底函數(shù)組和對應(yīng)的關(guān)鍵自相系說明請參考 基底函數(shù)組章節(jié) 。注意， ChkBasis， ExtraBasis， Gen，和 Pseudo 關(guān)鍵自有自己的說明章節(jié)。 ? 所有 DFT有關(guān)的關(guān)鍵詞集中在 DFT Methods 章