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单点能计算显示SCF不收敛,但是正常运行结束,那这个输出的单点能还能用吗?

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发布时间: 2025-12-8 21:40

正文摘要:

本帖最后由 zhangby 于 2025-12-8 21:41 编辑 各位老师好,我对镧系配合物进行几何结构优化+频率计算,结果显示结构收敛且没有虚频,然后再用这个结构计算单点能(最终目的是为了计算溶解自由能),虽然单点能计 ...

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zjxitcc 发表于 Post on 2025-12-9 12:55:36
非也。您的提问方式无意间造成了“陷阱”式提问,诱导读者直接回答 可以用/不可以用。

从gjf文件中可以看到你写了scf=xqc,它的意思是先做一段常规的DIIS加速的SCF迭代,如果在默认迭代圈数内收敛,则万事大吉;若在默认迭代圈数内未收敛,则自动切换为二阶轨道优化算法,继续优化轨道。而这个体系在起初的128圈SCF迭代中确实没有收敛,因此log文件有两处SCF Done。如果我们在Linux下运行如下命令
  1. grep 'SCF Done' Ligand-Eu23.log -A2
复制代码
可以看到
  1. SCF Done:  E(UM052X) =  -2554.06896163     A.U. after  129 cycles
  2.             NFock=128  Conv=0.29D-06     -V/T= 2.1720
  3. <Sx>= 0.0000 <Sy>= 0.0000 <Sz>= 3.0000 <S**2>=12.0104 S= 3.0015
  4. --
  5. SCF Done:  E(UM052X) =  -2554.06896164     a.u. after    3 cycles
  6.             Convg  =    0.1572D-05                    43 Fock formations.
  7.               S**2 = 12.0104                  -V/T =  2.1720
复制代码
你在帖子描述里只给出了第一处,但实际上程序自动切换为二阶轨道优化算法,SCF收敛了,碰巧能量下降程度很微小(这不是普遍情况,通常不可以取第一处SCF Done的能量)。

另外,对于开壳层过渡金属体系,SCF收敛只是一个阶段性胜利,还需要检验波函数稳定性(看波函数是否稳定。若不稳定,基于此做波函数分析、频率计算没意义)、检查自旋布居或UNO轨道(看中心金属原子上是否真的有自己期望中的6个4f单电子,若没有,说明收敛到了错误的解)。这里直接列举出相应的例子

Step 1. 检验波函数稳定性
它可以与单点计算合并为1个计算任务,一行关键词搞定,例如
#p M052X genecp em=gd3 scf(xqc,maxcyc=200) nosymm stable=opt

Step 2. 产生UNO,观看UNO轨道
在上述计算完成后,获得Ligand-Eu23.chk文件,运行命令
  1. formchk Ligand-Eu23.chk Ligand-Eu23.fch
复制代码
启动Python,依次输入
  1. from mokit.lib.gaussian import uno
  2. uno('Ligand-Eu23.fch')
复制代码
获得Ligand-Eu23_UNO.fch文件,内含UNO轨道及其占据数,可以用GaussView/Multiwfn等可视化程序打开,可以看到第134-139号轨道确实是6个4f单电子轨道,说明当前计算收敛到了想要的解。

sobereva 发表于 Post on 2025-12-8 22:07:27
鉴于收敛的精度已经还可以了,对于算能量而言可以接受

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