利用Gaussian分解键长/键角/二面角对重组能的贡献

wal

工作原理
利用Gaussian的freq=intmode功能打印冗余内坐标对正则模式的贡献；
利用FCHT的print=huangrhys计算正则模式对重组能的贡献；
整合信息来计算冗余内坐标对重组能的贡献。
这边写不了latex，公式写在GitHub的readme部分了

计算部分
Gaussian计算输入：

1. %oldchk=opt_Azulene.chk
   
2. #p geom=allcheck freq(readfc,fcht,readfcht,intmode) IOp(7/75=-1)
   
3. 
   
4. initial=source=chk final=source=chk spectroscopy=onephotonemission print=(huangrhys,matrix=JK)
   
5. 
   
6. td_Azulene.chk
   
7. opt_Azulene.chk

复制代码

Huang-Rhys因子计算的输入参考了kalinite老师的帖子，内坐标贡献计算的输入参考了此贴sob老师和坛友Uus/pMeC6H4-/キ的回答。
Tips：

• freq=intmode和IOp(7/75=-1)是打印冗余内坐标对正则模式的贡献，剩下的freq=FCHT这些是用来计算重组能的
• 如果算发射过程就是spectroscopy=onephotonemission，算吸收过程是spectroscopy=onephotonabsorption，同时initial态与final态的chk位置需要对调
  

常见报错

1. ERROR: Low progression after class xxx. Total convergence = xxx%.

复制代码

这个报错可无视，只要Huang-Rhys因子正常打印就能正常分解重组能

1. FileIo operation on non-existent file.

复制代码

这个报错九成概率是chk位置放反引起的，应首先检查initial态和final态chk文件的位置有没有放反。如果确信无误，检查chk文件是否损坏

分解重组能
运行完成后，用脚本处理log文件：

1. ./intmode huang-rhys.log

复制代码

首先输出了所有冗余内坐标的贡献：

1. ====================================================================================================
   
2. Internal Coordinate Contribution to Reorganization Energy
   
3. ====================================================================================================
   
4. 
   
5. Detailed Contributions by Coordinate Type:
   
6. ----------------------------------------------------------------------------------------------------
   
7. 
   
8. R (Bond Lengths/Angles/Dihedrals):
   
9.    Coord         Definition Contribution(%)
   
10. ---------------------------------------------
    
11.      R12              R(6,7)         2.9900
    
12.       R6              R(3,5)         2.9900
    
13.      R11             R(5,13)         2.9407
    
14. ....
    
15. 
    
16. 
    
17. A (Bond Lengths/Angles/Dihedrals):
    
18.    Coord         Definition Contribution(%)
    
19. ---------------------------------------------
    
20.      A12           A(6,4,11)         3.3113
    
21.       A6            A(3,2,9)         3.3041
    
22.      A11           A(1,4,11)         3.2275
    
23. ....
    
24. 
    
25. 
    
26. D (Bond Lengths/Angles/Dihedrals):
    
27.    Coord         Definition Contribution(%)
    
28. ---------------------------------------------
    
29.      D19         D(11,4,6,7)         0.9518
    
30.      D11          D(9,2,3,5)         0.9518
    
31.       D8         D(8,1,4,11)         0.8774
    
32. ....
    
33. 
    
34. 
    

复制代码

随后求了总和，这个是饼图的数据：

1. ====================================================================================================
   
2. Summary: Total Contribution by Coordinate Type
   
3. ====================================================================================================
   
4. 
   
5.      Coordinate Type        Total %              Description
   
6. ------------------------------------------------------------
   
7.     R (Bond Lengths)          33.62%
   
8.      A (Bond Angles)          58.93%
   
9. D (Dihedral Angles)           7.24%
   
10. ============================================================
    
11. 
    
12. Total (should be ~100%): 99.79%
    
13. 
    
14. Internal coordinate contributions saved to: intmode.dat
    
15. Reorganization energy data saved to: lambda.dat

复制代码

详细内容存在intmode.dat。另外顺便把分解重组能的结果整理了一下，在lambda.dat。

用输出的dat文件里的数据就能画出来论文里常见的这种图了：


下载
源码 intmode.cpp (25.36 KB, 下载次数 Times of downloads: 19)

2025-12-3 17:16 上传 Uploaded

点击下载
Click to download

也可以去GitHub：bane-dysta/intmode
预编译版和例子 intmode.7z (2.34 MB, 下载次数 Times of downloads: 53)

2025-12-3 17:16 上传 Uploaded

点击下载
Click to download

wal

楼上好像有人需要，mingw编译了一个window版，测试是没问题的

wal

sxkl 发表于 2026-1-12 17:53
你好，我在window系统下采用http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=28708&fromuid=63020的 ...

需要编译一个Windows版么？我觉得这种计算一般都做成工作流了，就没做win版。

sxkl

sxkl 发表于 2026-1-12 17:53
你好，我在window系统下采用http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=28708&fromuid=63020的 ...

已解决

sxkl

你好，我在window系统下采用http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 8&fromuid=63020的进行黄昆因子相关计算，然后想采用你上面的脚本分解键长/键角/二面角对重组能的贡献，但是脚本一直编译异常，计算机这块比较弱，能否指导一下window下的脚本运行呀，万分感谢

wxyhgk

这个原来搞过，实际对开发实际分子作用不是很大，只能处理点儿很简单的分子。

杲杲出日

wal 发表于 2025-12-3 16:54
这个我没做过 不过底层逻辑应该是类似的

好嘞，谢谢老师

Bamind

wal 发表于 2025-12-3 16:53
对的 这是振动分辨光谱的报错 无需在意 分解重组能只要Huang-Rhys正常打印即可

谢谢老师，继续分解得到了结果，特别好用

wal

杲杲出日 发表于 2025-12-3 16:45
我明白了，谢谢老师。那想分解anion和S0之间重组能，也是相同的操作吗

这个我没做过 不过底层逻辑应该是类似的

wal

Bamind 发表于 2025-12-3 16:49
老师，更正chk文件的位置之后出现了新的问题，显示
ERROR: Low progression after class 2. Total conve ...

对的 这是振动分辨光谱的报错 无需在意 分解重组能只要Huang-Rhys正常打印即可

Bamind

wal 发表于 2025-12-3 11:37
目前我电脑不在手边，不过根据我的经验，file io类报错大概率是td和opt的chk位置放反引起的，你可以检查 ...

老师，更正chk文件的位置之后出现了新的问题，显示
ERROR: Low progression after class 2. Total convergence =  0.0%.
        The vibronic spectrum will likely be unreliable. Stopping.
随后查看了Kalinite老师的帖子 基于Gaussian FCHT计算分解重组能和计算Huang-Rhys因子的Python小脚本
http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 8&fromuid=70892
(出处: 计算化学公社)
大家也有类似的问题，Kalinite老师回复说若只需要重组能和Huang-Rhys因子，无视该报错即可。想请问一下，如果继续用脚本处理分解键长/键角/二面角对重组能的贡献能进行下去吗？

杲杲出日

wal 发表于 2025-12-3 16:32
没有吧，spectroscopy=onephotonemission就是纯计算S1→S0啊，onephotonabsorption才是S0→S1

我明白了，谢谢老师。那想分解anion和S0之间重组能，也是相同的操作吗

wal

杲杲出日 发表于 2025-12-3 13:01
老师您例子中计算的S0与S1态结构的重组能包含了S0→S1和S1→S0两部分的弛豫能，那您的程序可以计算分解键长 ...

没有吧，spectroscopy=onephotonemission就是纯计算S1→S0啊，onephotonabsorption才是S0→S1

Bamind

wal 发表于 2025-12-3 11:37
目前我电脑不在手边，不过根据我的经验，file io类报错大概率是td和opt的chk位置放反引起的，你可以检查 ...

看了一下我的输入文件，确实放反了

杲杲出日

老师您例子中计算的S0与S1态结构的重组能包含了S0→S1和S1→S0两部分的弛豫能，那您的程序可以计算分解键长/键角/二面角对S1→S0弛豫能的贡献吗？