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标题: 稀土金属配合物阴离子结构优化，一个结构都跑不出来就结束 [打印本页]
作者
Author: wpj123    时间: 2024-5-9 13:09
标题: 稀土金属配合物阴离子结构优化，一个结构都跑不出来就结束
本帖最后由 wpj123 于 2024-5-9 13:10 编辑

稀土金属配合物Ce阴离子结构优化，用的Ce的六面体结构，一个结构都跑不出来就结束了，基组选用def2-svp，以ma的形式加弥散，还加了def2-ecp的Ce赝势基组，尝试过opt=calcall以及opt=gdiis，也用过了Opt=Cartesian，想求助一下各位老师
作者
Author: zjxitcc    时间: 2024-5-9 16:42
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-5-9 16:50 编辑

表面上是SCF不收敛，实际上是您的计算步骤/风格过于粗暴。拿到一个结构二话不说就opt freq，这些朴素做法是针对简单体系或有机体系的，不是针对复杂体系的。这里示例一套优雅的计算流程

第一步，做一个合理的单点计算，并检验波函数稳定性，gjf文件如下
  1. %chk=CeAl2Cl10_1.chk
  2. %mem=180GB
  3. %nprocshared=64
  4. #p UPBEPBE em=gd3bj genecp nosymm int=ultrafine scf(xqc,maxcycle=128) stable=opt

  6. Title Card Required

  8. -1 2
  9. Cl                -0.97639200    2.25573600   -1.27361500
  10. Cl                 0.97636000    2.25572800    1.27362200
  11. Cl                 1.85882600    0.68573000   -1.44562900
  12. Cl                 1.05994000   -1.00833700    1.25887100
  13. Cl                -1.15727772   -0.80254534   -1.42213995
  14. Cl                -1.85881600    0.68572100    1.44563100
  15. Al                 2.78325200   -0.81113900   -0.10599800
  16. Cl                 4.49818300   -0.06092700    0.87588300
  17. Cl                 3.10363400   -2.62037900   -1.16153400
  18. Ce                 0.00000400    0.80220900   -0.00000100
  19. Al                -1.92519660    0.82089218   -2.71010393
  20. Cl                -2.48353891    0.27541652   -4.68117221
  21. Cl                -3.69978855    1.91358223   -3.09901503

  23. Al 0
  24. def2TZVP
  25. ****
  26. Cl 0
  27. 6-311+G(d)
  28. ****
  29. Ce 0
  30. ... (基组是def2TZVP，赝势是def2，太长省略)
  31. [空行]
  32. [空行]
复制代码
第二步，读取稳定波函数，做结构优化，gjf文件如下
  1. %chk=CeAl2Cl10_2.chk
  2. %mem=180GB
  3. %nprocshared=64
  4. #p opt=calcfc freq UPBEPBE em=gd3bj chkbasis nosymm int=ultrafine scf(xqc,maxcycle=128) guess=read geom=allcheck
  5. [这里是空行，文件就这么短，不要写多余的内容]
复制代码
提交之前要运行cp CeAl2Cl10_1.chk CeAl2Cl10_2.chk，就是复制第一步的chk文件 供这里的gjf读取。注意看优化完成后有无虚频。

第三步，读取优化好的结构和波函数，检验波函数稳定性，gjf文件如下
  1. %chk=CeAl2Cl10_3.chk
  2. %mem=180GB
  3. %nprocshared=64
  4. #p UPBEPBE em=gd3bj chkbasis nosymm int=ultrafine scf(xqc,maxcycle=128) guess=read geom=allcheck stable
  5. [这里是空行，文件就这么短，不要写多余的内容]
复制代码
提交之前要运行cp CeAl2Cl10_2.chk CeAl2Cl10_3.chk，就是复制第二步的chk文件 供这里的gjf读取。因为结构优化 改变了几何结构，在新的结构下，最好重新检验一下波函数稳定性。下面分成三种情况：
（1）如果这里波函数稳定，上一步又没有虚频，那么这个结构优化任务就完成了。
（2）如果这里波函数稳定，上一步有一个虚频，那你没优化到极小点，而是优化出了一个过渡态。
（3）如果不稳定，上一步freq失去意义，需读取此不稳定波函数，优化其至稳定，然后继续做opt freq，再检验波函数稳定性。

第四步，我们假设第三步得到了没有虚频的结构，且波函数稳定，现在查看这个二重态体系的1个单电子在哪里。运行命令
  1. formchk CeAl2Cl10_3.chk CeAl2Cl10_3.fch
复制代码
获得UHF的fch文件。接着启动Python，运行
  1. from mokit.lib.gaussian import uno
  2. uno('CeAl2Cl10_3.fch')
复制代码
获得UNO文件，用GaussView或Multiwfn打开此fch文件，看第114号轨道，1个f单电子在Ce上，看上去合理。
作者
Author: wpj123    时间: 2024-5-10 18:44
zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:42
表面上是SCF不收敛，实际上是您的计算步骤/风格过于粗暴。拿到一个结构二话不说就opt freq，这些朴素做法是 ...

老师您好，最后一步python的步骤需要下载什么软件吗，我python直接输入运行不了，麻烦老师了
作者
Author: zjxitcc    时间: 2024-5-10 19:33
wpj123 发表于 2024-5-10 18:44
老师您好，最后一步python的步骤需要下载什么软件吗，我python直接输入运行不了，麻烦老师了

安装MOKIT，见中文说明https://gitlab.com/jxzou/mokit/-/blob/master/README_zh.md
作者
Author: wjc404    时间: 2024-5-10 22:05
第四步看UNO不一定要用MOKIT，MOKIT是做multireference计算的工具，用它做这个有些大材小用。可以再跑一个gaussian任务来把UNO存到chk里面：
  1. %chk=CeAl2Cl10_3_uno.chk
  2. %oldchk=CeAl2Cl10_3.chk
  3. # guess=(naturalorbitals,read,save,only) geom=allcheck chkbasis
复制代码

运行完成后用gaussview打开CeAl2Cl10_3_uno.chk，打开MO对话框，即可查看UNO了。
作者
Author: zjxitcc    时间: 2024-5-10 22:15
本帖最后由 zjxitcc 于 2024-5-10 22:17 编辑
wjc404 发表于 2024-5-10 22:05
第四步看UNO不一定要用MOKIT，MOKIT是做multireference计算的工具，用它做这个有些大材小用。可以再跑一个g ...

提醒一下，如果上一步计算有写nosymm，这一步也要写。Gaussian这个功能产生的fch文件有两列一样的轨道，但UNO只有一列，Gaussian没有正确裁剪fch文件（知道这点的用户可以只观看alpha轨道）。MOKIT的uno()产生的fch文件是只有一列的。
作者
Author: 风起~    时间: 2025-10-13 10:28
zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:42
表面上是SCF不收敛，实际上是您的计算步骤/风格过于粗暴。拿到一个结构二话不说就opt freq，这些朴素做法是 ...

请问一下，我在进行第一步的时候，一直卡在如下状态，是正常的么
LinEq1:  Iter= 13 NonCon=     0 RMS=9.17D-11 Max=6.96D-09 NDo=     1
Linear equations converged to 9.957D-10 9.957D-09 after    13 iterations.
Angle between quadratic step and gradient=  86.80 degrees.
     ILin= 1 X=0.000D+00 Y=-2.539147708386D+03 DE= 0.00D+00 F= -4.96D-08
RMSU=  3.28D-06    CP:  1.00D+00  3.68D-02  3.00D+00  3.00D+00  2.57D+00
                    CP:  8.78D-01  2.85D+00  3.00D+00  2.33D+00  2.08D+00
                    CP:  2.59D+00  3.00D+00  2.43D+00  3.00D+00  1.78D+00
                    CP:  2.84D-01
     ILin= 2 X=1.000D+00 Y=-2.539147708400D+03 DE=-1.41D-08
Iteration 164 EE= -2539.14770839993     Delta-E=       -0.000000014084 Grad=3.072D-04 Max rot=    0.0018 deg.
QCNR:  CnvC1=3.07D-09 CnvC2=3.07D-08
作者
Author: wzkchem5    时间: 2025-10-13 10:31
风起~ 发表于 2025-10-13 10:28
请问一下，我在进行第一步的时候，一直卡在如下状态，是正常的么
LinEq1:  Iter= 13 NonCon=     0 RMS ...

Iteration后的数字确定没有更新吗？
卡住之前，每步iteration需要多久？已经卡了多久？
高斯的进程还在跑着吗（Windows看任务管理器，Linux用top看或用排队系统相关指令看）？
作者
Author: zjxitcc    时间: 2025-10-13 10:33
风起~ 发表于 2025-10-13 10:28
请问一下，我在进行第一步的时候，一直卡在如下状态，是正常的么
LinEq1:  Iter= 13 NonCon=     0 RMS ...

正常，说明体系电子结构略为复杂，常规DIIS算法难以帮助收敛，自动切换为二阶轨道优化算法。
作者
Author: 风起~    时间: 2025-10-13 10:45
wzkchem5 发表于 2025-10-13 10:31
Iteration后的数字确定没有更新吗？
卡住之前，每步iteration需要多久？已经卡了多久？
高斯的进程还在 ...

有更新的 只是更新得非常慢
作者
Author: 风起~    时间: 2025-10-13 10:46
zjxitcc 发表于 2025-10-13 10:33
正常，说明体系电子结构略为复杂，常规DIIS算法难以帮助收敛，自动切换为二阶轨道优化算法。

好的好的 谢谢
作者
Author: wzkchem5    时间: 2025-10-13 11:10
风起~ 发表于 2025-10-13 10:45
有更新的 只是更新得非常慢

可以考虑用ORCA收敛，再用你楼上zjxitcc开发的工具MOKIT，把波函数传给高斯。这样有一定概率比直接用高斯收敛要快
作者
Author: 风起~    时间: 2025-10-13 11:42
wzkchem5 发表于 2025-10-13 11:10
可以考虑用ORCA收敛，再用你楼上zjxitcc开发的工具MOKIT，把波函数传给高斯。这样有一定概率比直接用高斯 ...

好的 谢谢



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