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标题: Multiwfn 3.6正式版隆重发布! [打印本页]

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sobereva    时间: 2019-5-21 15:37
标题: Multiwfn 3.6正式版隆重发布!
Multiwfn 3.6正式版隆重发布!
The official version of Multiwfn 3.6 is grandly released!

文/Sobereva @北京科音  2019-May-21


Multiwfn的上个正式版3.5是2018年4月16日发布的,经过一年有余的不断改进和完善,Multiwfn 3.6正式版终于正式发布!目前已经可以在官网上http://sobereva.com/multiwfn下载。

近一年来Multiwfn更新极度频繁,带(dev)后缀的开发版在Multiwfn官网上甚至有时候一天就能更新两次。各种最新改进始终体现在官网上的update history页面里,到今日3.6正式版发布为止,各种新功能和改进合计已经有约一百条,可以说有了飞跃性的进步。强烈所有Multiwfn用户立刻更新到3.6版!

随着程序的进步,手册也在不断地扩充、完善,为此花费了极大的精力,3.5版手册是522页,而3.6正式版的手册已达717页。由于手册已经很庞大,为了让新用户可以快速从中找到做自己需要的分析对应的章节,特意在可执行文件包里增加了quick start文档,用户可以迅速从中查到自己要做的分析在哪一节有详细介绍、在哪一节有具体例子。还专门撰写了《Multiwfn FAQ》(http://sobereva.com/452),汇总了所有Multiwfn用户常见问题。

相对于3.5版,完整的更新列表在此文末尾给出了。所有更新中,意义比较大的和值得一提的,我在下面罗列一下。

• 增加了超级方便的一次性把几乎所有概念密度泛函理论里定义的量全都输出的功能,比如福井函数、双描述符、软度、电负性、亲电指数等等,把需要算这些量的研究者从繁重的手工操作中大为解放,还避免了算错的可能。详见《使用Multiwfn超级方便地计算出概念密度泛函理论中定义的各种量》(http://sobereva.com/484
• 支持了RESP电荷计算。Multiwfn的RESP电荷计算功能在我来看已经做得完美了,非常灵活,操作步骤极为简单,结合cubegen计算RESP电荷非常快,远比antechamber,尤其是R.E.D好用得多,算是称作RESP电荷计算的革命我觉得也不为过。相关文章:《RESP拟合静电势电荷的原理以及在Multiwfn中的计算》(http://sobereva.com/441)、《计算RESP原子电荷的超级懒人脚本(一行命令就算出结果)》(http://sobereva.com/476
• 支持了基于力场的能量分解,可以用于非常大的体系的能量分解,还能随意定义片段、图形化展现原子对作用能的贡献,是很有用的功能。见《使用Multiwfn做基于分子力场的能量分解分析》(http://sobereva.com/442
• Multiwfn已可以在做静电势相关分析的时候调用Gaussian里的cubegen,这对大体系的静电势分析的耗时甚至能降低一个乃至两个数量级,对于常做静电势相关分析的用户至关重要。见《Multiwfn现已可以调用cubegen使静电势分析耗时有飞跃式的下降!》(http://sobereva.com/435
• Multiwfn支持了对非限制性开壳层波函数做双正交化,使得这类波函数在讨论的时候能够像RO波函数一样方便,不再需要考虑alpha和beta两套轨道,在讨论双自由基特征等场合也非常有用。详见《用于非限制性开壳层波函数的双正交化方法的原理与应用》(http://sobereva.com/448
• 支持了core-valence bifurcation (CVB)指数,对于研究氢键很有帮助,见《使用Multiwfn计算CVB指数考察氢键强度》(http://sobereva.com/461
• 在轨道定域化分析功能上做了很多扩展。可以给出所有轨道质心的位置,从图上一看就知道哪个LMO出现在哪,非常直观,省得一个一个看轨道了。而且还可以给出LMO的偶极矩、研究键的极性,见更新后的《Multiwfn的轨道定域化功能的使用以及与NBO、AdNDP分析的对比》(http://sobereva.com/380),以及《Multiwfn支持的分析化学键的方法一览》(http://sobereva.com/471)。在做完轨道定域化之后自动输出轨道成份时,计算成份的方法改为了可靠得多的Hirshfeld方法
• 考察氧化态的LOBA方法用的轨道成分分析方法改为了比原先用的SCPA可靠得多的Hirshfeld方法,由于SCPA方法不可靠而导致的原先个别计算不理想的体系如OsO4的结果已经完全合理,见更新后的《使用Multiwfn通过LOBA方法计算氧化态》(http://sobereva.com/362
• 增加了绘制光电子谱的功能,见《使用Multiwfn绘制光电子谱》(http://sobereva.com/478),是很多研究者急需的功能
• 给Multiwfn增加了脚本,可以极其方便快捷地获得效果绝佳的分子轨道图,见《使用Multiwfn+VMD快速绘制高质量分子轨道等值面图(含视频演示)》(http://sobereva.com/447),特别是《用VMD绘制艺术级轨道等值面图的方法(含演示视频)》(http://sobereva.com/449
• 给Multiwfn增加了脚本,可以非常简单快速地获得效果十分理想的静电势着色的分子表面图,见《使用Multiwfn+VMD快速地绘制静电势着色的分子范德华表面图和分子间穿透图(含视频演示)》(http://sobereva.com/443
• Multiwfn已支持了Grimme的xtb程序输出的波函数,这开启了巨大体系波函数分析的大门,这在此文里已经体现出来了:《巨大体系的范德华表面静电势图的快速绘制方法》(http://sobereva.com/481
• 显著改进了态密度(DOS)绘制功能。支持了基于Hirshfeld和Becke方式计算轨道成份。对非限制性波函数已可以将alpha和beta轨道一起考虑。在绘图效果方面做了不少改进,还增加了不少选项可以更灵活地设定作图参数。目前在定义片段时可以直接根据角动量来定义。见《使用Multiwfn绘制态密度(DOS)图考察电子结构》(http://sobereva.com/482
• Multiwfn的自动识别pi轨道的功能有了质的飞跃,现已可以对非平面体系识别定域化的pi轨道,从而非常方便地考察pi电子的各种特征,详见《在Multiwfn中单独考察pi电子结构特征》(http://sobereva.com/432)。另外,此功能还可以计算任意轨道的pi成份,实际意义很大,见《Multiwfn已支持计算任意轨道的pi成份》(http://bbs.keinsci.com/thread-13110-1-1.html
• 可以导出pqr格式的文件,使得结合VMD时可以根据Multiwfn计算的各种原子属性进行着色,见《使用Multiwfn+VMD以原子着色方式表现原子电荷、自旋布居、电荷转移、简缩福井函数》(http://sobereva.com/425
• 支持了计算分子长宽高和直径的功能,见《使用Multiwfn计算分子的长宽高以及显示分子的主轴》(http://sobereva.com/426
• Multiwfn绘制光谱的模块得到了改进。已经可以绘制拉曼光学活性光谱(ROA),见《使用Multiwfn绘制红外、拉曼、UV-Vis、ECD、VCD和ROA光谱图》(http://sobereva.com/224)。还支持基于ORCA的SOC-TDDFT输出文件绘制考虑旋轨耦合的光谱,见《使用ORCA在TDDFT下计算旋轨耦合矩阵元和绘制旋轨耦合校正的UV-Vis光谱》(http://sobereva.com/462)。基于Gaussian非谐振计算的输出文件绘制光谱时已可以包含合频和泛音。结合新添加的脚本可以超级容易地批量绘制光谱,见《使用Multiwfn一键批量产生各类光谱图(含演示视频)》(http://sobereva.com/479
• Multiwfn已支持了超过20种动能泛函,详见手册2.7节
• Multiwfn的MK和CHELPG计算模块现已可以考察任意读入的原子电荷对静电势的重现性,还可以借助VMD图形化展现,见手册4.7.8节。这对于关注原子电荷的研究者挺有帮助
• 支持了在ACS Omega, 3, 18370 (2018)新提出的基于信息理论定义的芳香性指数,见手册3.18.11节
• 球对称平均的ELF和LOL现已可以计算,这可以用于做J. Comput. Chem., 38, 2258 (2017)和J. Phys. Chem. C, 123, 4407 (2019)中提出的DFT泛函的ELF调控、LOL调控。见3.100.4节
• 支持了刘述斌教授在J. Chem. Phys., 126, 244103 (2007)中提出的能量分解方法,见3.24.2节的介绍和4.21.2节的例子
• 结合VMD已可以绘制漂亮的填色Hirshfeld/Becke表面图,对于研究弱相互作用,特别是晶体分子中的弱相互作用极其有用,见《使用Multiwfn结合VMD绘制Hirshfeld surface图分析分子晶体中的弱相互作用》(https://www.bilibili.com/video/av35738671/
• Multiwfn绘制平面图的功能已经支持对绘制内容平移和旋转,详见http://bbs.keinsci.com/thread-11037-1-1.html
• 在很多显示三维结构的界面上增加了设置光源、标签类型、字体颜色等设定的选项,图像效果不好、标签看不清楚等问题得到了极大的避免
• Multiwfn的显示效果得到了不少改进,保存出的图像的字体明显比原先舒服了很多
• 拓扑分析的键径产生功能做了并行化,速度有了飞跃
• 支持了将某个点(比如可以是AIM分析的BCP位置)的实空间函数值分解为任意类型轨道贡献的功能,如果结合定域化轨道,有点类似于NBO的NBCP分析。见手册4.2.4节的例子
• 扩充了域分析功能使之更为灵活,比如可以用来考察分子孔洞的特征,见《使用Multiwfn可视化分子孔洞并计算孔洞体积》(http://sobereva.com/408
• 改进了拓扑分析功能,使之变得灵活得多。产生键径后,可以要求只保留特定片段间的键径和BCP而删除其它的。选项-1设定临界点搜索参数的界面里增加了子选项10,可以要求搜索临界点时只考虑特定原子构成的区域。选项-4中的删除临界点功能可以根据类型和与分子片段的距离进行删除。手册4.2.6节的例子对这些改进有所体现。
• 通过脚本可以将Multiwfn与VMD联用,非常简单快速地绘制出效果特别理想的临界点+拓扑路径图,见《使用Multiwfn+VMD快速地绘制高质量AIM拓扑分析图(含视频演示)》(http://sobereva.com/445
• 用主功能1里计算原子核位置的属性时,会直接给出扣除这个原子的核对静电势贡献后的静电势,这对于研究很多问题有用,比如预测和解释pka、基于单体和二聚体状态下原子核位置静电势的改变量预测结合能(见手册4.1.2节)
• mol、gjf和chk文件现在都可以直接作为输入文件,省得载入前还得转换。关于chk的情况见http://bbs.keinsci.com/thread-12912-1-1.html
• 支持了非正交格子的cube文件,但仅限于通过主功能13做格点数据间相互运算以及导出cube文件的功能
• 支持了对ORCA常见类型任务产生输入文件的功能,详见《Multiwfn已经可以产生ORCA中最常用计算级别的输入文件》(http://bbs.keinsci.com/thread-13109-1-1.html)。一个实际应用例子见《Simulating UV-Vis and ECD spectra using ORCA and Multiwfn》(http://sobereva.com/485
• 对一些功能显著提升了效率,比如大体系的CDA分析

在电子激发分析方面,3.6版可以说是有了翻天覆地的改进!功能总量是原先的约三倍,原有代码也大幅度改写。相关重要新功能和改进实在太多,就不逐一说明了,请阅读《Multiwfn支持的电子激发分析方法一览》(http://sobereva.com/437)。

在下一个Multiwfn大版本中,预计加入自然布居分析(NPA)功能,届时Multiwfn依赖于NBO程序输出信息的那些功能,比如基于NAO做轨道成分分析、AdNDP分析、Wiberg键级分解为原子轨道作用等,也预计将能够独立使用而不再依赖于NBO。

Multiwfn的开发离不开广大用户的支持,希望继续用户们积极关注Multiwfn的开发,多向周围研究者推广,使得Multiwfn的价值能更充分地发挥出来。



NEW FUNCTIONS


UPDATES ABOUT ELECTRON EXCITATION ANALYSIS MODULE

IMPROVEMENTS AND CHANGES


BUG FIXED


作者
Author:
niobium    时间: 2019-5-21 16:32
网站压力略大啊

作者
Author:
shalene    时间: 2019-5-21 20:40
社长威武!
作者
Author:
sobereva    时间: 2019-5-22 03:10
niobium 发表于 2019-5-21 16:32
网站压力略大啊

3.6正式版在本版置顶的网盘里也可以下:http://bbs.keinsci.com/thread-56-1-1.html

作者
Author:
Jasminer    时间: 2019-5-22 15:25
太厉害了!
社长写的功能我学都学不完,只能要用啥新东西时再临时看手册和文献了。
作者
Author:
beefly    时间: 2019-5-22 15:51
之前做LOBA分析的一个体系,要把阈值设为90%才能算对,现在默认设置就可以了
作者
Author:
lonemen    时间: 2019-5-23 08:20
sob老师太厉害啦!
作者
Author:
yjcmwgk    时间: 2019-7-1 09:14
ばんざい




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