如果在Gaussian输入文件中引用两个包含相同元素的基组gbs文件会怎样？

Freeman

计算一个体系时，需要对A原子用a基组，对B原子用b基组，要引用两个基组gbs文件，但是体系中还有C原子，而两个基组对C原子有不同的定义，那么Gaussian将如何判别？
为了搞清楚这个问题，我编写了3个计算甲烷单点能的gjf文件并计算结果，分别是：

1、对碳、氢原子同时依次用6-311g*和6-31g*基组
输入：31+311.gjf

1. %mem=4GB
   
2. %nprocshared=2
   
3. # hf/gen
   
4. 
   
5. 31+311
   
6. 
   
7. 0 1
   
8. C                 -1.05678232    0.29442692    0.00000000
   
9. H                 -0.70012789   -0.71438308    0.00000000
   
10. H                 -0.70010948    0.79882511    0.87365150
    
11. H                 -0.70010948    0.79882511   -0.87365150
    
12. H                 -2.12678232    0.29444011    0.00000000
    
13. 
    
14. C H 0
    
15. 6-311G*
    
16. ****
    
17. C H 0
    
18. 6-31G*
    
19. ****

复制代码

输出：31+311.log

1. SCF Done:  E(RHF) =  -40.2046914159     A.U. after    9 cycles
   
2.             NFock=  9  Conv=0.12D-08     -V/T= 1.9982

复制代码

2、对碳、氢原子用6-31g*基组
输入：31.gjf

1. %mem=4GB
   
2. %nprocshared=2
   
3. # hf/gen
   
4. 
   
5. 31
   
6. 
   
7. 0 1
   
8. C                 -1.05678232    0.29442692    0.00000000
   
9. H                 -0.70012789   -0.71438308    0.00000000
   
10. H                 -0.70010948    0.79882511    0.87365150
    
11. H                 -0.70010948    0.79882511   -0.87365150
    
12. H                 -2.12678232    0.29444011    0.00000000
    
13. 
    
14. C 0
    
15. 6-31G*
    
16. ****

复制代码

输出：31.log

1. SCF Done:  E(RHF) =  -39.5509359341     A.U. after    8 cycles
   
2.             NFock=  8  Conv=0.45D-10     -V/T= 1.9892

复制代码

3、对碳、氢原子用6-311g*基组
输入：311.gjf

1. %mem=4GB
   
2. %nprocshared=2
   
3. # hf/gen
   
4. 
   
5. 311
   
6. 
   
7. 0 1
   
8. C                 -1.05678232    0.29442692    0.00000000
   
9. H                 -0.70012789   -0.71438308    0.00000000
   
10. H                 -0.70010948    0.79882511    0.87365150
    
11. H                 -0.70010948    0.79882511   -0.87365150
    
12. H                 -2.12678232    0.29444011    0.00000000
    
13. 
    
14. C 0
    
15. 6-311G*
    
16. ****

复制代码

输出：311.log

1. SCF Done:  E(RHF) =  -39.5960147804     A.U. after    8 cycles
   
2.             NFock=  8  Conv=0.59D-08     -V/T= 1.9950

复制代码

311和31的能量都跟31+311对不上。不知何故。

zjxitcc

用元素符号会让基组叠加起来，基函数变多，所以你的第一个例子能量最低。

可以用数字，比如1号2号原子都是碳的话，
1 0
6-311G(d)
****
2 0
6-31G(d)
****

Freeman

zjxitcc 发表于 2020-6-29 16:24
用元素符号会让基组叠加起来，基函数变多，所以你的第一个例子能量最低。

可以用数字，比如1号2号原子都 ...

谢谢你！
那么如果不用Gaussian自带的基组，而用数据库上下载的gbs文件，除了修改gbs文件，还有没有办法解决两个基组对某个元素的重叠问题？

zjxitcc

我不是很喜欢用gbs文件写法。想要不同基组，直接把基组数据粘贴上去就行了
1 0
基组数据
****
2 0
基组数据
****

如果你非要用gbs文件引用写法，可以试试分别引用，试一下就几十秒就知道答案了。

Freeman

zjxitcc 发表于 2020-6-29 16:36
我不是很喜欢用gbs文件写法。想要不同基组，直接把基组数据粘贴上去就行了
1 0
基组数据

好的。谢谢！

ldatea

gen关键词主要用来使用混合基组。

你的“31+311”相当于定义了一个新基组，把两个基组的基函数全都用上了。sob老师的博文《详解Gaussian中混合基组、自定义基组和赝势基组的输入》http://sobereva.com/60 明确指出”因为对同一个原子重复定义基组的话基函数是累加的关系，而不是覆盖的关系”。

如果你拿这个新基组算SCF能量，SCF能量会降低。如果单纯以计算单点能为目的，这样做可以提高精度（因为基组完备性提高了），但是很不划算。SCF部分的时间消耗大约和GTF的四次方成正比。这么做每一圈耗时增加不少，而且一般来说收敛也会困难，收敛需要的迭代次数也会增加（你的例子里，正常基组8圈收敛，新的基组要9圈）。