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标题: 怎样在ORCA输出文件中查看基函数数量与原子轨道数量 [打印本页]

作者
Author: djy777 时间: 6 day ago
标题: 怎样在ORCA输出文件中查看基函数数量与原子轨道数量
本帖最后由 djy777 于 2026-4-9 20:30 编辑

各位老师好
我想要查看ORCA输出文件中的基函数数量与原子轨道数量，方法是DLPNO-CCSD(T)，基组是cc-pVXZ(X=D、T)，使用辅助基组cc-pVDZ/C，以及RIJK加速RIJK cc-pVTZ/JK，具体输入文件如下:
对于cc-pVDZ
! DLPNO-CCSD(T) cc-pVDZ cc-pVDZ/C RIJK cc-pVTZ/JK NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O -0.0343604951 0.9775395708 0.0076015923
H    0.0647664923 0.0205721989 0.0015346341
H    0.8717903737 1.3007924048 0.0006931336
*

对于cc-pVTZ
! DLPNO-CCSD(T) cc-pVTZ cc-pVTZ/C RIJK cc-pVTZ/JK NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O -0.0343604951 0.9775395708 0.0076015923
H    0.0647664923 0.0205721989 0.0015346341
H    0.8717903737 1.3007924048 0.0006931336
*

根据这一个帖子，关于高斯基函数的个数 - 量子化学 (Quantum Chemistry) - 计算化学公社，和博文详解Gaussian中混合基组、自定义基组和赝势基组的输入 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元，再结合BSE基组数据库https://www.basissetexchange.org（Format选择ORCA）

BSE基组数据库中的基组信息是：
!----------------------------------------------------------------------
! Basis Set Exchange
! Version 0.12
! https://www.basissetexchange.org
!----------------------------------------------------------------------
! Basis set: cc-pVDZ
! Description: cc-pVDZ
!       Role: orbital
!    Version: 1  (Data from ccRepo/Grant Hill)
!----------------------------------------------------------------------

$DATA

HYDROGEN
S 4
1       1.301000E+01          1.968500E-02
2       1.962000E+00          1.379770E-01
3       4.446000E-01          4.781480E-01
4       1.220000E-01          5.012400E-01
S 1
1       1.220000E-01          1.000000E+00
P 1
1       7.270000E-01          1.0000000

OXYGEN
S 9
1       1.172000E+04          7.100000E-04
2       1.759000E+03          5.470000E-03
3       4.008000E+02          2.783700E-02
4       1.137000E+02          1.048000E-01
5       3.703000E+01          2.830620E-01
6       1.327000E+01          4.487190E-01
7       5.025000E+00          2.709520E-01
8       1.013000E+00          1.545800E-02
9       3.023000E-01       -2.585000E-03
S 9
1       1.172000E+04       -1.600000E-04
2       1.759000E+03       -1.263000E-03
3       4.008000E+02       -6.267000E-03
4       1.137000E+02       -2.571600E-02
5       3.703000E+01       -7.092400E-02
6       1.327000E+01       -1.654110E-01
7       5.025000E+00       -1.169550E-01
8       1.013000E+00          5.573680E-01
9       3.023000E-01          5.727590E-01
S 1
1       3.023000E-01          1.000000E+00
P 4
1       1.770000E+01          4.301800E-02
2       3.854000E+00          2.289130E-01
3       1.046000E+00          5.087280E-01
4       2.753000E-01          4.605310E-01
P 1
1       2.753000E-01          1.000000E+00
D 1
1       1.185000E+00          1.0000000

$END
我的理解是，当基组是cc-pVDZ，对于水分子中氢原子的原子轨道是2s1p，基函数是2x1+1x3=5，氧原子的原子轨道是3s2p1d，基函数是3x1+2x3+1x5=14，水分子中的总基函数就是两个氢原子的2x5+一个氧原子的1x14=24
ORCA输出文件中的原子轨道信息也和上面吻合
---------------------
BASIS SET INFORMATION
---------------------
There are 2 groups of distinct atoms

Group 1 Type O : 17s4p1d contracted to 3s2p1d pattern {881/31/1}
Group 2 Type H : 4s1p contracted to 2s1p pattern {31/1}

Atom 0O basis set group => 1
Atom 1H basis set group => 2
Atom 2H basis set group => 2
---------------------------------
但是ORCA输出文件中的基函数数量有30和24这两个数值

----------------------
SHARK INTEGRAL PACKAGE
----------------------

Number of atoms                            ...    3
Number of basis functions                ...    30
Number of shells                         ...    18

--------------------------------
LOCAL RI TRANSFORMATION (IAVPAO)
--------------------------------

Orbital window:    1 to 4
Number of PAOs:    24
Basis functions:    24 (12 shells)
Aux. functions:    84 (30 shells)
Use SHARK:          on
Have SHARK:       yes

因此我想向各位老师请教以下几个问题：
1.我计算原子轨道和基函数的方法有没有问题
2.为什么ORCA输出文件中的基函数数量会有30和24这两个数值，应该取哪个数值呢
3.我还想请教一下用显示相关F12，搭配cc-pVQZ得到的相关能（输入文件如下）代替CCSD(T)，cc-pV5Z/cc-pV6Z外推出的CBS，是否是可行的
! DLPNO-CCSD(T)-F12 cc-pVQZ-F12 cc-pVQZ-F12-CABS cc-pVQZ/C RIJK cc-pVQZ/JK NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O -0.0343604951 0.9775395708 0.0076015923
H    0.0647664923 0.0205721989 0.0015346341
H    0.8717903737 1.3007924048 0.0006931336
*

作者
Author: sobereva 时间: 6 day ago
1 基组定义的是基函数，不是原子轨道。计算过程中你只需要关心基函数数目。至于原子轨道可以通过NAO、有效原子轨道等方式从算出来的波函数中还原出来，那是波函数分析层面的事
2 Number of basis functions ... 30是一般意义的基函数数目，也是展开分子轨道用的基函数数目。至于辅助基组的基函数数目是另一码事
3 非常可行。但但凡你要求到CBS，normalPNO根本不行，至少tightPNO
如果你就是要计算水分子的话，不要用DLPNO形式

作者
Author: djy777 时间: 6 day ago

sobereva 发表于 2026-4-7 20:42
1 基组定义的是基函数，不是原子轨道。计算过程中你只需要关心基函数数目。至于原子轨道可以通过NAO、有效 ...

谢谢老师的回答。
老师，我还是没有理解Number of basis functions ... 30，这个30是怎么得到的。
我的理解是，1个s轨道的基函数数量是1个，1个p轨道的基函数数量是3个，1个d轨道的基函数数量是5个，1个f轨道的基函数数量是7个，当基组是cc-pVDZ，对于水分子中氢原子的原子轨道是2s1p，那么基函数是2x1+1x3=5，氧原子的原子轨道是3s2p1d，那么基函数是3x1+2x3+1x5=14，水分子中的总基函数就是两个氢原子的基函数数量+一个氧原子的基函数数量等于24呀，不知道ORCA输出文件里的30是怎么计算出来的

作者
Author: wzkchem5 时间: 6 day ago

djy777 发表于 2026-4-7 21:04
谢谢老师的回答。
老师，我还是没有理解Number of basis functions ... 30，这个30是怎么得到的 ...

那个30会不会是辅助基的基函数数目？注意这里辅助基不止一套，有/C辅助基，还有/JK辅助基

作者
Author: djy777 时间: 6 day ago

wzkchem5 发表于 2026-4-7 21:08
那个30会不会是辅助基的基函数数目？注意这里辅助基不止一套，有/C辅助基，还有/JK辅助基

老师好，我还计算了不加辅助基组的情况
! CCSD(T) cc-pVDZ NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O -0.0343604951 0.9775395708 0.0076015923
H    0.0647664923 0.0205721989 0.0015346341
H    0.8717903737 1.3007924048 0.0006931336
*
里面也是Number of basis functions                ...    30

作者
Author: sobereva 时间: 6 day ago
SHARK算积分的时候对于Dunning这样的部分广义收缩基组在计算时做了特殊考虑（去收缩），导致Number of basis functions ... 30和你算的不同
对于这种特征的基组，看SCF SETTINGS下面的Basis Dimension Dim后面输出的值，可以和其它程序显示的、你手算的对应上。
对于诸如def2、Pople等片段收缩基组没这个情况

作者
Author: djy777 时间: 6 day ago

sobereva 发表于 2026-4-7 21:17
SHARK算积分的时候对于Dunning这样的部分广义收缩基组在计算时做了特殊考虑（去收缩），导致Number of basi ...

好的，谢谢老师的解答

作者
Author: kongxianghe 时间: 3 day ago
您好！之前用的高斯，刚接触ORCA，想算一个带锕系U的例子，总是报错，算其他有机配体和过渡金属都没问题，怀疑是基组设置的问题，不单独写%basis部分，提示没有U的基组，加了每次说不识别坐标前的*。想问下是不是需要要高斯一样，有对应的赝势需要加上，能不能给出一个能正常运行锕系金属的简单例子，请教，感谢！

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