求助psi4或者pyscf x2c相对论计算

banxia

各位老师好。我查找了psi4的说明书，在相对论计算的时候往往需要指定两个关键词，basis :xxxx; basis_relativistic:xxxxx-decon。请问后者是把前面的基组转化成未收缩的吗，这种和pyscf自己指定基组时直接前面加unc-有啥区别吗？以上两个软件任意一个有熟悉的老师能告诉我一点是一点，我讲两个程序的基组打印出来发现是一样的，但是不知道为什么能量差的很大，谢谢各位老师

zjxitcc

你是要sfx2c计算，还是要真正的二分量计算？

banxia

zjxitcc 发表于 2024-5-7 22:45
你是要sfx2c计算，还是要真正的二分量计算？

只用sfx2c计算，老师

zjxitcc

不需要研究什么basis_relativistic、unc-，直接一个gjf文件搞定

1. %mem=8GB
   
2. %nprocshared=4
   
3. #p CASSCF/x2c-TZVPall
   
4. 
   
5. mokit{X2C,HFonly}
   
6. 
   
7. 0 1
   
8. O         0.00000000     0.00000000     0.06200700
   
9. H         0.00000000    -0.78397600    -0.49205200
   
10. H         0.00000000     0.78397600    -0.49205200

复制代码

提交任务

1. automr h2o.gjf >h2o.out 2>&1 &

复制代码

这会自动调用PySCF完成sfX2C哈密顿的RHF和UHF计算。如果自旋多重度大于1，不会有RHF，只会做UHF。关键词HFonly表示做完HF计算就正常终止。部分输出内容展示

1. Enter subroutine do_hf...
   
2. HF using program pyscf
   
3. $python h2o_rhf.py >h2o_rhf.out 2>&1
   
4. 
   
5. E(RHF) =       -76.11030693 a.u., <S**2>=  0.000
   
6. $python h2o_uhf.py >h2o_uhf.out 2>&1
   
7. E(UHF) =       -76.11030693 a.u., <S**2>=  0.000
   
8. RHF/UHF energies are too close, choose RHF.

复制代码

automr是MOKIT的一个小程序，用来自动做多参考计算的，当然也可以用来做一个sfX2C哈密顿的HF计算。注意这里只是借用gjf文件简洁形式，方便用户使用，不需要真的安装Gaussian。而且Gaussian本身也没有内置x2c-TZVPall，都是MOKIT自动处理的。算完之后有fch文件（再次说明，此任务不需安装Gaussian，不需要formchk），运行

1. fch2psi h2o_rhf.fch

复制代码

产生PSI4的sfX2C RHF输入文件h2o_rhf_psi.inp和轨道文件h2o_rhf.A。提交PSI4任务

1. psi4 h2o_rhf_psi.inp h2o_rhf_psi.out -n 16

复制代码

表示16核并行。SCF 2圈收敛

1.                         Total Energy        Delta E     RMS |[F,P]|
   
2. 
   
3.    @RHF iter   0:   -76.11030689016940   -7.61103e+01   4.34199e-07
   
4.    @RHF iter   1:   -76.11030691938396   -2.92146e-08   1.51048e-08 DIIS
   
5.    @RHF iter   2:   -76.11030691938420   -2.41585e-13   8.04103e-09 DIIS
   
6.   Energy and wave function converged.

复制代码

两个程序的计算一次完成，一举两得，省去了大量摸索各种格式和用法时间。你还可以用fch2com，fch2inporb或fch2amo传轨道给Molpro/OpenMolcas/AMESP，结果与PySCF和PSI4相同。若使用本回答中的技巧进行计算，请使用MOKIT-v1.2.6rc30或更高版本，发表文章时请记得引用相应的量子化学程序和MOKIT（引用MOKIT的已发表文章一览）。若使用过低版本(<=v1.2.6rc29)，fch2psi产生的inp文件中X basis没有decontraction，虽然SCF同样会马上收敛，但结果为-76.108525a.u.，有所区别。

Warm_Cloud

只用sfx2c的话，amesp(www.amesp.xyz)能直接算，简单方便，例子：
% npara 4
! m06-2x x2c-tzvpall sfx2c1e
>xyz 0 1
I             -0.07558139    0.84883720    0.00000000
H             -1.70558139    0.84883720    0.00000000
end

hebrewsnabla

我觉得你说的没错，basis_relativistic是未收缩的（根据 https://psicode.org/psi4manual/m ... #basis-sets-options）。如果不指定会用unc的basis，但（可能）指定了就不会再unc一次。

pyscf这边可以指定 xbasis (https://github.com/pyscf/pyscf/b ... c/02-basis_for_x.py）。默认是采用mol.basis的unc版作为xbasis。


mokit里面似乎是指定了basis_relativistic但是没指定xbasis，这可能是上面例子里面能量不一样的原因。要保证一致可以先试试都不指定，搞不定的话再试试都指定。

更新：mokit 1.2.6rc30以后，自动生成的basis_relativistic是basis的unc版，与pyscf的默认设置一致。但psi4自身在不设置basis_relativistic时，可能仅支持对有名字的基组进行unc，不支持自动unc没名字的自定义基组（会报错）。

banxia

hebrewsnabla 发表于 2024-5-8 16:30
我觉得你说的没错，basis_relativistic是未收缩的（根据 https://psicode.org/psi4manual/m ... #basis-set ...

好的！太谢谢老师了！我看看您说的x-basis。感谢感谢

banxia

zjxitcc 发表于 2024-5-8 10:38
不需要研究什么basis_relativistic、unc-，直接一个gjf文件搞定
提交任务
这会自动调用PySCF完成sfX2C哈 ...

老师我想请教一下，我用的是x2c-tzvpall-2c，需要自己定义进去，也是仿照高斯的输入文件，写成#p casscf/gen，然后几何坐标下面空一行粘贴进去高斯格式的基组吗？我这样做了，最后生成的pyscf的py文件运行报错，显示pyscf的基组格式不对 pyscf.lib.exceptions.BasisNotFoundError: Unknown basis format or basis name for S    3   1.00。我检查了py文件，基组看起来不对

zjxitcc

banxia 发表于 2024-5-9 16:09
老师我想请教一下，我用的是x2c-tzvpall-2c，需要自己定义进去，也是仿照高斯的输入文件，写成#p casscf/ ...

如果你按照的是我在4L的回答那样算的，使用automr提交的，那完全不需要写gen和自定义基组。在4L中已经说了MOKIT会自动处理基组，用户只需要在gjf文件里写x2c-TZVPall，这就是方便之处（之一）。本来MOKIT的gjf文件就很简单，你不能硬往复杂了写。另外，注意使用MOKIT-v1.2.6rc30或更高版本。

banxia

zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:18
如果你按照的是我在4L的回答那样算的，使用automr提交的，那完全不需要写gen和自定义基组。在4L中已经说 ...

老师，我确实是按照您说的做的，但是我用的基组是x2c-tzvpall-2c，我测试了发现这个基组直接写名字程序看起来没办法处理 pyscf.lib.exceptions.BasisNotFoundError: Unknown basis format or basis name for x2c-TZVPall-2C

zjxitcc

banxia 发表于 2024-5-9 16:28
老师，我确实是按照您说的做的，但是我用的基组是x2c-tzvpall-2c，我测试了发现这个基组直接写名字程 ...

x2c-tzvpall-2c是给真的二分量计算使用的，你做的是标量相对论sfx2c1e计算，要用x2c-TZVPall。（不过，我随手看了H和C元素，这俩的基组数据似乎是一样的，但不保证所有元素都这样）

banxia

zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:31
x2c-tzvpall-2c是给真的二分量计算使用的，你做的是标量相对论sfx2c1e计算，要用x2c-TZVPall。（不过，我 ...

噢噢这样，老师。那我试试x2c-tzvpall。之前用x2c-tzvpall-2c是参考了文献里的基组，想复现一下数据。谢谢老师！

banxia

zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:31
x2c-tzvpall-2c是给真的二分量计算使用的，你做的是标量相对论sfx2c1e计算，要用x2c-TZVPall。（不过，我 ...

老师我又遇到一个问题，我没有重新创建conda环境，直接在我现有的环境里conda insall安装了mokit,现在报错ERROR in subroutine sys_copy_file: fail to copy file from
/home/meng/src/anaconda3/envs/psi4env/lib/python3.10/site-packages/mokit//mokit/basis/x2c-TZVPall to x2c-TZVPall。看起来中间路径从mokit//mokit就错了，这是啥问题导致的呀，是我没重新创建新的环境的问题吗（但是感觉不太像。。不知道了）（我问题真多

zjxitcc

banxia 发表于 2024-5-9 16:57
老师我又遇到一个问题，我没有重新创建conda环境，直接在我现有的环境里conda insall安装了mokit,现在 ...

运行automr --version查看版本是否满足条件

banxia

zjxitcc 发表于 2024-5-9 17:01
运行automr --version查看版本是否满足条件

AutoMR 1.2.6rc30 :: MOKIT, release date: 2024-May-8。老师看起来版本是可以的