计算化学公社

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[新手求助] 我们在进行金-氯形成的无机团簇的计算,在基组的使用方面遇到了一些问题,想请教一下

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楼主
这个帖子会比较长,具体来说,就是高斯版本的更新给我们带来了一些麻烦。我们计算的是金与氯形成的团簇,具体来说使用的方法是MP2计算方法,配合mp2/genecp混合基组,对Au原子选用ECP60MDF赝势基组,对CL原子使用aug-cc-pVTZ基组。然而,这个工作中间经手了好几个人,之前的人使用的是高斯09的B01版本,在B01版本里面可以直接调用ECP60MDF的基组和赝势,例如,之前的师兄师姐的一个输入文件是这样的(原子坐标用XN,YN,ZN代替):
%mem=1200MW
%nprocshared=20
# opt mp2/genecp geom=connectivity
Title Card Required
-1 1
Cl                X1  Y1   Z1
Cl               X2   Y2   Z2
Cl               X3  Y3  Z3
Au               X4   Y4    Z4
Au                X5   Y5   Z5
1 41.0 5 1.0
2
3
4 61.0
5 71.0
6
7
Cl    0
S  13   1.00
456100.0000000              0.492970D-04     
68330.0000000             0.383029D-03     
15550.0000000             0.200854D-02     
  4405.0000000             0.838558D-02     
  1439.0000000             0.294703D-01     
   520.4000000             0.878325D-01     
   203.1000000             0.211473D+00     
    83.9600000             0.365364D+00     
    36.2000000             0.340884D+00     
    15.8300000             0.102133D+00     
     6.3340000              0.311675D-02     
     2.6940000             0.105751D-02     
     0.4313000             0.156136D-03     
S  13   1.00
456100.0000000             -0.138304D-04     
68330.0000000            -0.107279D-03     
15550.0000000             -0.565083D-03     
  4405.0000000            -0.236135D-02     
  1439.0000000            -0.845886D-02     
   520.4000000            -0.259638D-01     
   203.1000000            -0.686362D-01     
    83.9600000            -0.141874D+00     
     36.2000000             -0.199319D+00     
    15.8300000            -0.195662D-01     
     6.3340000             0.499741D+00     
     2.6940000             0.563736D+00     
     0.4313000            -0.835091D-02     
S  13   1.00
456100.0000000              0.418546D-05     
68330.0000000             0.324395D-04     
15550.0000000             0.171105D-03     
  4405.0000000             0.714176D-03     
  1439.0000000             0.256705D-02     
   520.4000000             0.788552D-02     
   203.1000000             0.210867D-01     
    83.9600000             0.442264D-01     
    36.2000000             0.651670D-01     
    15.8300000              0.603012D-02     
     6.3340000            -0.206495D+00     
     2.6940000            -0.405871D+00     
     0.4313000             0.725661D+00     
S  1   1.00
     0.9768000             1.0000000        
S  1   1.00
     0.1625000              1.0000000        
S  1   1.00
     0.0591000             1.0000000        
P  7   1.00
   663.3000000             0.240448D-02     
   156.8000000             0.192148D-01     
    49.9800000             0.885097D-01     
    18.4200000             0.256020D+00     
     7.2400000             0.436927D+00     
     2.9220000             0.350334D+00     
     0.3818000            -0.458423D-02     
P  7   1.00
   663.3000000            -0.652145D-03     
   156.8000000             -0.519445D-02     
    49.9800000            -0.246938D-01     
    18.4200000            -0.728167D-01     
     7.2400000            -0.134030D+00     
     2.9220000            -0.947742D-01     
     0.3818000             0.564667D+00     
P  1   1.00
     1.0220000             1.0000000        
P  1   1.00
     0.1301000             1.0000000        
P  1   1.00
     0.0419000              1.0000000        
D  1   1.00
     1.0460000             1.0000000        
D  1   1.00
     0.3440000             1.0000000        
D  1   1.00
     0.1350000             1.0000000        
F  1   1.00
     0.7060000             1.0000000        
F  1   1.00
     0.3120000             1.0000000        
****
Au 0
MDF60
****
Au 0
MDF60
可是,到现在我接手这个工作的时候,我们课题组的高斯09已经升级到了D01版本,而这时候高斯已经无法直接调用ECP60MDF,这个事情我发贴问过卢天老师,卢天老师告诉我ECP60MDF应该用自定义基组的方式写出来,具体见这篇帖子
求教,用Gaussian计算金-氯形成的团簇的时候如何写输入文件(基组见下文)?
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=29743&fromuid=37436
(出处: 计算化学公社)
因此我在
http://www.tc.uni-koeln.de/PP/clickpse.en.html   找到了ECP60MDF的基组和赝势
具体来说,我们使用的赝势如下,
!  Q=19., MEFIT, MCDHF+Breit, Ref 37.
Au 0
ECP60MDF 5 60
H-Komponente
1
2 1.000000 0.000000
S-H
2
2 13.523218426.641867
2 6.264384 36.800668
P-H
4
2 11.413867 87.002091
2 10.329215174.004370
2 5.707424 8.870610
2 4.828165 17.902438
D-H
4
2 7.430963 49.883655
2 8.321990 74.684549
2 4.609642 6.486227
2 3.511507 9.546821
F-H
2
2 3.084639 8.791640
2 3.024743 11.658456
G-H
2
2 3.978442 -5.234337
2 4.011491 -6.738142
! References:
! [37] D. Figgen, G.Rauhut, M. Dolg, H. Stoll, Chem. Phys. 311, 227 (2005).
而我们对金原子使用的基组如下,
! (12s12p9d3f2g)/[6s6p4d3f2g] basis set from Ref 37.Au 0S 11 1.0055.684714 -0.00619335.989900 0.06895924.637611 -0.28069516.991456 0.4230865.352684 -0.8187191.663852 0.4694111.138617 0.5479260.778700 0.1603120.532166 0.2125560.162487 0.0099120.073074 -0.000969S 11 1.0055.684714 0.00144635.989900 -0.02013624.637611 0.09108316.991456 -0.1456805.352684 0.3211451.663852 -0.3117291.138617 -0.1053610.778700 -0.4033050.532166 0.0562610.162487 0.5241920.073074 0.527275S 11 1.0055.684714 -0.00909635.989900 0.07232024.637611 -0.24456416.991456 0.3415715.352684 -0.7194121.663852 1.1632021.138617 -0.5611900.778700 2.9023540.532166 -3.1098170.162487 -0.8661160.073074 1.014602S 11 1.0055.684714 -0.01615635.989900 0.11990024.637611 -0.38248816.991456 0.5178845.352684 -1.1489721.663852 2.2707151.138617 2.6072580.778700 -4.4856770.532166 -0.7531100.162487 2.4309190.073074 -0.500872S 11 1.0055.684714 0.00277835.989900 -0.06225024.637611 0.31630716.991456 -0.5377255.352684 1.5843861.663852 -6.8427171.138617 0.2539990.778700 15.9338500.532166 -12.0604480.162487 0.6002250.073074 2.228275S 1 1.000.032891 1.0P 11 1.0033.546791 0.00488722.937499 -0.03412715.739235 0.0825816.062878 -0.2887471.780863 0.4881400.922856 0.4935440.456760 0.1866310.187112 0.0175790.080759 -0.0006670.038444 0.0008070.019695 -0.000392P 11 1.0033.546791 -0.00041722.937499 0.00507215.739235 -0.0152456.062878 0.0626721.780863 -0.1293270.922856 -0.1371720.456760 -0.0034240.187112 0.1874620.080759 0.3209660.038444 0.3843690.019695 0.234423P 11 1.0033.546791 -0.00207122.937499 0.01924615.739235 -0.0538056.062878 0.2193821.780863 -0.5364820.922856 -0.5272630.456760 0.7390530.187112 0.7430390.080759 -0.1820480.038444 -0.2963340.019695 -0.236084P 11 1.0033.546791 -0.00563322.937499 0.03766115.739235 -0.0922186.062878 0.3724101.780863 -1.4690480.922856 0.4884960.456760 1.6053590.187112 -1.3024230.080759 -0.3716530.038444 0.4528380.019695 0.235200P 11 1.0033.546791 0.08178022.937499 -0.24512215.739235 0.1804186.062878 0.4005661.780863 -3.5085730.922856 5.7316520.456760 -3.7765160.187112 0.6554720.080759 0.8756520.038444 -0.4611620.019695 -0.190209P 1 1.000.010294 1.0D 9 1.00123.282250 0.00002814.529266 0.0019999.946680 0.0171696.859780 -0.0711601.818774 0.2950630.822603 0.4551700.341105 0.3526940.126798 0.1168790.05 0.001794D 9 1.00123.282250 -0.00008414.529266 0.0027139.946680 -0.0393066.859780 0.1131351.818774 -0.5501550.822603 -0.3966550.341105 0.6478930.126798 0.4265550.05 0.023378D 9 1.00123.282250 0.00009114.529266 -0.0018089.946680 0.0495846.859780 -0.1577091.818774 1.1060390.822603 -0.8088060.341105 -0.5482310.126798 0.8446190.05 0.132866D 9 1.00123.282250 0.00113514.529266 -0.1492299.946680 0.4020036.859780 -0.2333181.818774 -1.3720180.822603 2.3173220.341105 -1.8290130.126798 0.6143250.05 0.354970F 1 1.001.41 1.0F 1 1.000.47 1.0F 1 1.000.15 1.0G 1 1.001.20 1.0G 1 1.000.40 1.0! References:! [37] D. Figgen, G. Rauhut, M. Dolg, H. Stoll, Chem. Phys. 311, 227 (2005).
例如,我们现在使用的一个输入文件是这样的:
%mem=128gb
%nprocshared=36
#p mp2/genecp opt int=acc2e=11
Title Card Required
-1 1
Cl                X1  Y1   Z1
Cl                 X2   Y2  Z2
Au                 X3   Y3   Z3
Cl                X4   Y4  Z4
Au               X5    Y5   Z5
Cl               X6   Y6   Z6
-Cl    0
S  13   1.00
456100.0000000              0.492970D-04     
68330.0000000             0.383029D-03     
15550.0000000             0.200854D-02     
  4405.0000000             0.838558D-02     
  1439.0000000             0.294703D-01     
   520.4000000             0.878325D-01     
   203.1000000             0.211473D+00     
    83.9600000              0.365364D+00     
    36.2000000             0.340884D+00     
    15.8300000             0.102133D+00     
     6.3340000             0.311675D-02     
     2.6940000             0.105751D-02     
     0.4313000             0.156136D-03     
S  13   1.00
456100.0000000             -0.138304D-04     
68330.0000000            -0.107279D-03     
15550.0000000            -0.565083D-03     
  4405.0000000            -0.236135D-02     
  1439.0000000            -0.845886D-02     
   520.4000000            -0.259638D-01     
   203.1000000            -0.686362D-01     
    83.9600000            -0.141874D+00     
    36.2000000            -0.199319D+00     
    15.8300000             -0.195662D-01     
     6.3340000             0.499741D+00     
     2.6940000             0.563736D+00     
     0.4313000            -0.835091D-02     
S  13   1.00
456100.0000000              0.418546D-05     
68330.0000000              0.324395D-04     
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S  1   1.00
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S  1   1.00
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S  1   1.00
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P  7   1.00
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    49.9800000             0.885097D-01     
    18.4200000             0.256020D+00     
     7.2400000             0.436927D+00     
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P  7   1.00
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     7.2400000            -0.134030D+00     
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P  1   1.00
     1.0220000             1.0000000        
P  1   1.00
     0.1301000              1.0000000        
P  1   1.00
     0.0419000             1.0000000        
D  1   1.00
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D  1   1.00
     0.3440000             1.0000000        
D  1   1.00
     0.1350000             1.0000000        
F  1   1.00
     0.7060000             1.0000000        
F  1   1.00
     0.3120000             1.0000000        
****
Au 0
S 11 1.00
55.684714 -0.006193
35.989900 0.068959
24.637611 -0.280695
16.991456 0.423086
5.352684 -0.818719
1.663852 0.469411
1.138617 0.547926
0.778700 0.160312
0.532166 0.212556
0.162487 0.009912
0.073074 -0.000969
S 11 1.00
55.684714 0.001446
35.989900 -0.020136
24.637611 0.091083
16.991456 -0.145680
5.352684 0.321145
1.663852 -0.311729
1.138617 -0.105361
0.778700 -0.403305
0.532166 0.056261
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0.073074 0.527275
S 11 1.00
55.684714 -0.009096
35.989900 0.072320
24.637611 -0.244564
16.991456 0.341571
5.352684 -0.719412
1.663852 1.163202
1.138617 -0.561190
0.778700 2.902354
0.532166 -3.109817
0.162487 -0.866116
0.073074 1.014602
S 11 1.00
55.684714 -0.016156
35.989900 0.119900
24.637611 -0.382488
16.991456 0.517884
5.352684 -1.148972
1.663852 2.270715
1.138617 2.607258
0.778700 -4.485677
0.532166 -0.753110
0.162487 2.430919
0.073074 -0.500872
S 11 1.00
55.684714 0.002778
35.989900 -0.062250
24.637611 0.316307
16.991456 -0.537725
5.352684 1.584386
1.663852 -6.842717
1.138617 0.253999
0.778700 15.933850
0.532166 -12.060448
0.162487 0.600225
0.073074 2.228275
S 1 1.00
0.032891 1.0
P 11 1.00
33.546791 0.004887
22.937499 -0.034127
15.739235 0.082581
6.062878 -0.288747
1.780863 0.488140
0.922856 0.493544
0.456760 0.186631
0.187112 0.017579
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P 11 1.00
33.546791 -0.000417
22.937499 0.005072
15.739235 -0.015245
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0.080759 0.320966
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0.019695 0.234423
P 11 1.00
33.546791 -0.002071
22.937499 0.019246
15.739235 -0.053805
6.062878 0.219382
1.780863 -0.536482
0.922856 -0.527263
0.456760 0.739053
0.187112 0.743039
0.080759 -0.182048
0.038444 -0.296334
0.019695 -0.236084
P 11 1.00
33.546791 -0.005633
22.937499 0.037661
15.739235 -0.092218
6.062878 0.372410
1.780863 -1.469048
0.922856 0.488496
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0.187112 -1.302423
0.080759 -0.371653
0.038444 0.452838
0.019695 0.235200
P 11 1.00
33.546791 0.081780
22.937499 -0.245122
15.739235 0.180418
6.062878 0.400566
1.780863 -3.508573
0.922856 5.731652
0.456760 -3.776516
0.187112 0.655472
0.080759 0.875652
0.038444 -0.461162
0.019695 -0.190209
P 1 1.00
0.010294 1.0
D 9 1.00
123.282250 0.000028
14.529266 0.001999
9.946680 0.017169
6.859780 -0.071160
1.818774 0.295063
0.822603 0.455170
0.341105 0.352694
0.126798 0.116879
0.05 0.001794
D 9 1.00
123.282250 -0.000084
14.529266 0.002713
9.946680 -0.039306
6.859780 0.113135
1.818774 -0.550155
0.822603 -0.396655
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0.126798 0.426555
0.05 0.023378
D 9 1.00
123.282250 0.000091
14.529266 -0.001808
9.946680 0.049584
6.859780 -0.157709
1.818774 1.106039
0.822603 -0.808806
0.341105 -0.548231
0.126798 0.844619
0.05 0.132866
D 9 1.00
123.282250 0.001135
14.529266 -0.149229
9.946680 0.402003
6.859780 -0.233318
1.818774 -1.372018
0.822603 2.317322
0.341105 -1.829013
0.126798 0.614325
0.05 0.354970
F 1 1.00
1.41 1.0
F 1 1.00
0.47 1.0
F 1 1.00
0.15 1.0
G 1 1.00
1.20 1.0
G 1 1.00
0.40 1.0
****
Au 0
ECP60MDF 5 60
H-Komponente
1
2 1.000000 0.000000
S-H
2
2 13.523218 426.641867
2 6.264384 36.800668
P-H
4
2 11.413867 87.002091
2 10.329215 174.004370
2 5.707424 8.870610
2 4.828165 17.902438
D-H
4
2 7.430963 49.883655
2 8.321990 74.684549
2 4.609642 6.486227
2 3.511507 9.546821
F-H
2
2 3.084639 8.791640
2 3.024743 11.658456
G-H
2
2 3.978442 -5.234337
2 4.011491 -6.738142
然而,我们发现现在得到的结果与之前的结果不吻合,甚至到了相差1.2个Hartree的地步,也就是说,现在用的ECP60MDF基组和之前用的不一样,这也有可能是B01的BUG引起的。
所以我们有两种方案1)重新装上B01版本高斯,把没有算完的结构用之前的方法算一遍
2)把之前的结构都用现在的方法算一遍
两种方案都可以接受,但是问题在于我们不知道现在用的这种方法是否靠谱,所以想请教一下

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发表于 Post on 2022-6-10 18:37:27 | 只看该作者 Only view this author
xyzqbz 发表于 2022-6-10 11:24
感谢您的回复,不过我看到现在还是有人用,MP2方法的,比如下面这篇2014年的文章

你可以看到这篇文章是因为CCSD(T)算不动才用MP2的。但是现在硬件水平比2014年好很多了,像你算的这么大体系,CCSD(T)完全能跑得动。
再者,MP2不适合算金属体系的主要原因在于金属体系的HOMO-LUMO gap比较小,微扰理论容易失效。所以像那篇文章里的体系,通过和CCSD(T)结果对比还可以知道MP2碰巧适用,但是很可能你稍微换一个体系(比如从这个体系里电离掉一个电子),HOMO-LUMO gap变小以后,MP2就完全不适用了。
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-10 18:36:24 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-6-10 18:31
检查计算出来的布居结果,前线轨道等等,看看是否符合化学常识。如果不符合,用guess=alter交换轨道顺序 ...

好的,谢谢您

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发表于 Post on 2022-6-10 18:31:24 | 只看该作者 Only view this author
xyzqbz 发表于 2022-6-10 11:27
您说收敛到错误的SCF波函数,可不可以详细解释一下。我们实际上不是专门搞计算的,麻烦您详细解释一下
...

检查计算出来的布居结果,前线轨道等等,看看是否符合化学常识。如果不符合,用guess=alter交换轨道顺序使得前线轨道的占据情况符合化学常识,然后重新计算
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-10 18:27:47 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-6-10 15:17
检查是不是收敛到了错误的SCF波函数。
此外,这种体系不适合用MP2算,参见http://sobereva.com/272。当然 ...

您说收敛到错误的SCF波函数,可不可以详细解释一下。我们实际上不是专门搞计算的,麻烦您详细解释一下
,拜托了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-10 18:25:11 | 只看该作者 Only view this author
就是这篇

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-6-10 18:24:42 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-6-10 15:17
检查是不是收敛到了错误的SCF波函数。
此外,这种体系不适合用MP2算,参见http://sobereva.com/272。当然 ...

感谢您的回复,不过我看到现在还是有人用,MP2方法的,比如下面这篇2014年的文章

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发表于 Post on 2022-6-10 15:17:47 | 只看该作者 Only view this author
检查是不是收敛到了错误的SCF波函数。
此外,这种体系不适合用MP2算,参见http://sobereva.com/272。当然我可以猜到你们为什么要用MP2,因为20、30年前没什么好的泛函,当年大家喜欢用MP2做计算,主要是因为虽然MP2不靠谱但是其他方法更不靠谱。但是现在新的泛函那么多,比MP2好的泛函多如牛毛,很多比MP2算的还快,再用MP2就容易被质疑了。
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
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