计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register
Views: 29851|回复 Reply: 46
打印 Print 上一主题 Last thread 下一主题 Next thread

[ORCA] orca 4.1发布了

[复制链接 Copy URL]

1096

帖子

6

威望

6273

eV
积分
7489

Level 6 (一方通行)

跳转到指定楼层 Go to specific reply
楼主
不过目前好像还没有提供下载地址
https://orcaforum.kofo.mpg.de/

339

帖子

0

威望

4999

eV
积分
5338

Level 6 (一方通行)

2#
发表于 Post on 2018-12-13 17:42:55 | 只看该作者 Only view this author
这次的更新很多啊,Frank 太得劲了

5万

帖子

99

威望

5万

eV
积分
112544

管理员

公社社长

3#
发表于 Post on 2018-12-13 17:45:13 | 只看该作者 Only view this author
从4.0.1.2到4.1,取得了瞩目的进展。比G09->G16的提升大得多得多

a. SCF/DFT
◦ B97M-V, wB97M-V, wB97X-V plus various D3 variants of B97 functionals
◦ Simple input keywords for DSD-BLYP, DSD-PBEP86, and DSD-PBEB95
◦ CPCM analytic Hessian
◦ DLPNO-double hybrid DFT including gradient
◦ SymRelax option in %method

b. Semiempirical methods ◦ XTB method of Grimme et al.

c. Coupled cluster
◦ Iterative solution of the full (T) equations for DLPNO-CCSD(T)
◦ Open shell DLPNO-CCSD density and spin density matrices
◦ Full DLPNO-MP2 gradient
◦ CIM (Cluster in molecules) Implementation with MP2, CCSD(T), DLPNO-MP2 and DLPNO-CCSD(T)
◦ IP and EA coupled cluster methods and their DLPNO variants
◦ STEOM-CCSD for open shells
◦ SOC between bt-PNO-STEOM and STEOM states
◦ Improved Multilevel implementation including multilevel DLPNO-IP
◦ F12-Triples scaling for RHF canonical CCSD(T) based on the CCSD/ CCSD-F12 ratio

d. Multireference
◦ New CASSCF SuperCIPT converger is reliable and efficient.
◦ New options for final orbitals to find partner orbitals for the chosen active space e.g. bonding / anti-bonding partners.
◦ MC-RPA (Multiconfigurational random phase approximation)
◦ AO driven integral direct for calculations on larger molecules
◦ Fock matrix -> conventional, direct, RIJ/COSX
◦ MPI parallel
◦ NTOs for visualizing transitions
◦ Checking stability of state specific CASSCF wave functions by orca_mcrpa
◦ Dynamic correlation dressed (DCD-CAS) method with inclusion of relativistic effects (SOC, spin-spin, magnetic fields)
◦ CASSCF RIJCOSX allows two separate auxiliary basis sets
◦ CASCI/NEVPT2 protocol for XAS and RIXS

e. Optimization
◦ Nudge elastic band method to locate transition states
◦ Enabled 3-dimensional relaxed potential energy surface scan
◦ Improvement of redundandant internal coordinate generation
◦ Faster and more smooth convergence for 3-dimensional systems and embedded cluster models
◦ Intrinsic reaction coordinate (IRC) following
◦ Swart model Hessian (good for weak interactions)

f. Molecular Dynamics
◦ MD simulations can now use Cartesian, distance, angle, and dihedral angle constraints.
◦ The MD module now features cells of several geometries (cube, orthorhombic, parallelepiped, sphere, ellipsoid), which can help to keep the system inside of a well-defined volume.
◦ The cells can be defined as elastic, such that their size adapts to the system. This enables to run simulations under constant pressure.
◦ Ability to define regions (subsets of atoms) enables applications such as thermostating different parts of the system to different temperatures (cold solute in hot solvent, temperature gradients, ...)
◦ Trajectories can now be written in XYZ and PDF file format.
◦ A restart file is written in every simulation step. Simulations can be restarted to seamlessly continue.
◦ The energy drift of the simulation is now displayed in every step.
◦ The MD module now works with a broader range of methods (semiempirics, ECPs, QM/MM).
◦ Fixed a bug in the time integration of the equations of motion which compromised energy conservation.

g. Spectroscopic properties
◦ orca_pnmr module tool to calculate paramagnetic NMR spectra
◦ NMR chemical shifts with RI-MP2 and double hybrid DFT including GIAO’s, spin-component scaling and CPCM
◦ NMR Spin-Spin coupling in calculations with DFT/HF
◦ NMR wth ZORA
◦ Maximoff-Scuseria correction for the kinetic energy density in GIAO-based calculations with meta-GGA functionals
◦ Exact and gauge invariant transition moments and approximate decomposition into dipole, quadrupole etc terms in all modules.
◦ PNO-ROCIS method for more efficient X-ray absorption calculations
◦ IP-ROCISD for high spin ROHF references
◦ TD-DFT:
◾ Transient spectra (excited state absorption) for CIS/TDA
◾ Triplet gradients (with RIJ, COSX and all) for all cases.
◾ Spin orbit coupling (including CPCM) and gradients
◾ Root following scheme for optimization
◾ Slow term to correct energy of relaxed excited state
◾ Full TD-DFT with double hybrids

◦ ESD module to calculate spectroscopic properties
◾ Vibrationally resolved absorption spectra including Duschinsky rotation and/or vibronic coupling.
◾ Fluorescence and Phosphorescence rates with same options.
◾ Resonance Raman spectra with the same options
◾ works with CIS/TDDFT, ROCIS, CASSCF and EOM/STEOM.
◾ Seven different schemes for obtaining an excited state PES and five different choices of coordinate systems


h. Analysis tools: ◦ Open Shell LED
◦ Dispersion interaction Density plots
◦ LED for DLPNO-MP2
◦ LED for the frozen state
◦ Update of AIM interface
◦ NBO 7 compatibility (i4)

i. Miscellaneous ◦ Compound method (Infrastructure, plus W2.2, W1, G2(MP2), G2(MP2-SVP), G2(MP2-SV) methods)
◦ Property file (additional properties, plus new infrastructure)
◦ Decomposition of correlation energy for canonical RHF CCSD energies to singlet - triple pairs
◦ Additional EP2 extrapolation schemes using RI-MP2 and DLPNO-MP2 methods as cheap methods (request from forum)
◦ Lanthanide new def2 basis sets
◦ def2-XVP/C auxiliary basis sets for Ce-Lu by Chmela and Harding.
◦ Robust Second order optimizer for localized orbitals
◦ Added a few basis sets.

北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入“北京科音”微信公众号获取北京科音培训的最新消息、避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气非常高、专业性特别强的综合性理论与计算化学交流QQ群“思想家公社QQ群”:1号:18616395,2号:466017436,3号:764390338,搜索群号能搜到哪个说明目前哪个能加,合计9000人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大的量子化学波函数分析程序)
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu
Money and papers are rubbish, get a real life!

144

帖子

0

威望

2818

eV
积分
2962

Level 5 (御坂)

4#
发表于 Post on 2018-12-13 18:18:10 | 只看该作者 Only view this author
更新的真心给力啊,好多非常实用且强大的功能都更新了。

5万

帖子

99

威望

5万

eV
积分
112544

管理员

公社社长

5#
发表于 Post on 2018-12-13 18:30:50 | 只看该作者 Only view this author
其实这叫ORCA5.0都不过分。

在我来看比较重要的有以下进步。以下提到的条目我对大部分已做过测试,有些官方表面上的说法容易引起误解,下面也做了澄清:

支持了wB97M-V和wB97X-V。前者是目前来说,算有机体系的非双杂化泛函里精度最佳的。之前只有阿Q才支持,这下子阿Q生活更艰难了。经测试ORCA计算这两个泛函还挺快的。不过这两个泛函由于用了nonlocal方式的色散校正,并不支持解析梯度。
支持了SCAN泛函,这在纯泛函里几乎是最好的,但由于是meta-GGA,不支持解析梯度。
支持了新的双杂化泛函DSD-BLYP, DSD-PBEP86, DSD-PBEB95。其中有的虽然之前可以通过自定义泛函实现,但终究用着麻烦点。不过这几个双杂化泛函里没有比起PWPB95-D3(BJ)更稳健的,所以实际意义有限。

支持了CPCM解析Hessian。之前溶剂模型下没解析Hessian是ORCA软肋之一,这回补上了。

支持了生成IRC:这是很多ORCA用户千呼万唤的功能。这使得ORCA离应用性量化工作者的距离更近了一步。之前得通过Gaussian或ASE与ORCA联用等手段才能实现(见《将Gaussian与ORCA联用搜索过渡态、产生IRC、做振动分析》http://sobereva.com/422)。除了传统方法外,ORCA 4.1也支持了NEB方法产生MEP。而且还支持CI-NEB和TS-NEB两种方法在做NEB时把过渡态找出来。

TDDFT时候能已经能够给出各个态之间的旋轨耦合矩阵元、给出单重态基态与三重态激发态之间的振子强度,还能给出磷光速率,考虑SOC时还支持TDDFT优化。因此,之前PySOC+Gaussian的组合(见《使用Gaussian+PySOC在TDDFT下计算旋轨耦合矩阵元》http://sobereva.com/411)已经没什么意义了。很黑的ADF的寥寥无几的卖点几乎快彻底没了!!!

Vibrationally resolved absorption spectra including Duschinsky rotation and/or vibronic coupling:ORCA终于也支持了振动分辨电子光谱了。不过实用性未知,毕竟ORCA的TDDFT还不支持解析Hessian,因此G16在这点上还是有很大优势。

New CASSCF SuperCIPT converger is reliable and efficient:看似能令CASSCF明显更好,但效果未知,尚未实测。

AIMD模块得到了显著加强,功能更多,可以很大程度上取代Gaussian的BOMD了,在某些方面还超越了。

支持了Grimme提出的全自动产生考虑构象权重和化学等价性的NMR光谱的计算(见Angew. Chem. Int. Ed., 56, 14763),对于专门模拟NMR光谱的人比较有意义。

虽然release note里没明说,但4.1实际上加入了DFT-D4,加D4关键词即可,这是个很重要的进步(不过手册里说这还只是实验性地加入,因此结果未必一定可靠)


其它值得一提的:
之前ORCA支持用于DLPNO-CCSD(T)的LED能量分解,DLPNO-CCSD(T)毕竟对大的体系还是贵。这回LED扩展到了MP2,是有一定意义的,不过估计也没什么人用,毕竟接受程度远不及SAPT。

支持了计算NMR时候通过ZORA考虑考虑相对论效应。但是旋轨耦合对NMR的贡献目前还不支持,因此对于较重的元素还是没法准确计算NMR。

加入了XTB:其实是把Grimme的xtb程序纳入到ORCA程序包中作为一个独立的模块。在ORCA 4.1里并没法直接做xtb计算,纳入xtb的目的是在全自动NMR计算时可以调用xtb做构象搜索之类。因此并不能通过ORCA直接实现基于XTB来搜索过渡态和产生IRC,这点还是需要通过将Gaussian和xtb联用实现(这点参见《将Gaussian与Grimme的xtb程序联用搜索过渡态、产生IRC、做振动分析》http://sobereva.com/421

AIM接口得到了改进。具体来说,对开壳层计算也可以产生wfn文件了,而且还新支持产生wfx文件。不过不能用于有赝势的情况,这是显著的不足。对于ORCA用户,使用Multiwfn的时候仍建议总是使用.molden文件。

支持了双杂化泛函的DLPNO。这看起来很好,但是经过我的实测,速度并不理想,还不如RI-双杂化快。


PS:TDDFT的解析Hessian还是早晚得加上的。这个有了的话,可能得到5.0了。不支持meta-GGA、双杂化的解析Hessian还是个巨大的软肋。

北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入“北京科音”微信公众号获取北京科音培训的最新消息、避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气非常高、专业性特别强的综合性理论与计算化学交流QQ群“思想家公社QQ群”:1号:18616395,2号:466017436,3号:764390338,搜索群号能搜到哪个说明目前哪个能加,合计9000人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大的量子化学波函数分析程序)
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu
Money and papers are rubbish, get a real life!

286

帖子

3

威望

5617

eV
积分
5963

Level 6 (一方通行)

6#
发表于 Post on 2018-12-13 19:06:46 | 只看该作者 Only view this author
帅炸了!

903

帖子

37

威望

5324

eV
积分
6967

Level 6 (一方通行)

7#
发表于 Post on 2018-12-13 19:59:23 | 只看该作者 Only view this author
可怕,ORCA好强

343

帖子

1

威望

7004

eV
积分
7367

Level 6 (一方通行)

8#
发表于 Post on 2018-12-13 20:22:11 | 只看该作者 Only view this author
拭目以待!

201

帖子

0

威望

3525

eV
积分
3726

Level 5 (御坂)

9#
发表于 Post on 2018-12-13 20:30:25 | 只看该作者 Only view this author
ORCA的Molecular dynamics模块好用吗?

239

帖子

0

威望

2281

eV
积分
2520

Level 5 (御坂)

10#
发表于 Post on 2018-12-13 20:50:56 | 只看该作者 Only view this author
1130240115 发表于 2018-12-13 20:30
ORCA的Molecular dynamics模块好用吗?

关注

14

帖子

2

威望

1089

eV
积分
1143

Level 4 (黑子)

11#
发表于 Post on 2018-12-13 21:24:35 | 只看该作者 Only view this author
对做激发态的人来说这次更新太棒了,最大并行核数不知道能不能增加。

224

帖子

5

威望

4548

eV
积分
4872

Level 6 (一方通行)

12#
发表于 Post on 2018-12-13 21:36:47 | 只看该作者 Only view this author
太强了啊,ORCA简直比高斯良心到不知道哪里去
我需要一些假日,但我不希望每天都是假日。因为我没有承担痛苦,因为那不是真正的自由。

1552

帖子

2

威望

6247

eV
积分
7839

Level 6 (一方通行)

给dalao们倒茶

13#
发表于 Post on 2018-12-13 22:03:00 | 只看该作者 Only view this author
强悍,ORCA这波更新太给力了!
淡泊以明志,宁静以致远。

28

帖子

0

威望

178

eV
积分
206

Level 3 能力者

14#
发表于 Post on 2018-12-13 23:49:36 | 只看该作者 Only view this author
新manual已经出了

5万

帖子

99

威望

5万

eV
积分
112544

管理员

公社社长

15#
发表于 Post on 2018-12-14 02:14:38 | 只看该作者 Only view this author
4.1版度盘已上传,资源分享区里找
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入“北京科音”微信公众号获取北京科音培训的最新消息、避免错过网上有价值的计算化学文章!
欢迎加入人气非常高、专业性特别强的综合性理论与计算化学交流QQ群“思想家公社QQ群”:1号:18616395,2号:466017436,3号:764390338,搜索群号能搜到哪个说明目前哪个能加,合计9000人。北京科音培训班的学员在群中可申请VIP头衔,提问将得到群主Sobereva的最优先解答。
思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大的量子化学波函数分析程序)
ResearchGate:https://www.researchgate.net/profile/Tian_Lu
Money and papers are rubbish, get a real life!

本版积分规则 Credits rule

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2024-11-27 20:17 , Processed in 2.460365 second(s), 22 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list