高小四，Gaussian调用CFour、MRCC的接口

beefly

高小四，英文名G2C4，是Gaussian通过external关键词调用CFour的接口程序，进而可以在Gaussian中实现高级别post-HF方法的能量、梯度、频率计算，同时也避免了CFour结构优化必须用Z矩阵坐标、结构升级异常等问题。由于MRCC程序与CFour是无缝对接的，因此也可以通过CFour实现MRCC的各种更高理论级别的计算。

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https://github.com/zorkzou/G2C4

下面是给程序做的宣（广）传（告）片

我是熊（凤山、乌仁）吉，平日里大家都叫我学术界的绅♂士，那丝毫不掺假。
2020年春节（读“姐”）前后，疫情大爆发。北京有个教授叫陈三炮，他让我用CFour帮他算二百多个分子，就像噶韭菜，发完一茬，又发来一茬，还特意给分子拍了个片子。那还是人吗？
我突然感觉到自己力不从心。我说，这绝对不可能，门都没有！
他一上火，老肺病就犯了，跪在炕上喘，输液、打针都不好使，隔离半个月才出来。
后来我想，我没有理由不帮。于是我做了一个违背祖宗的决定，把自己关在羊圈里，大冬天的往怀里塞冰块，往身上浇冷水，七天七夜，才写完了程序。
他说这个程序值得提倡推广，非要我做个宣传。我能承受得了吗？
我这人就这个性格，别人不帮忙，我帮；别人帮不了，我更要帮。耶！

zsu007

楼主威武！

exity

好歹上个Quick start tutorials啊！

beefly

exity 发表于 2020-2-24 09:01
好歹上个Quick start tutorials啊！

1. 编译。

F90 -O3 g2c4.f90 -o g2c4.exe
根据所用的编译器，把F90改为gfortran，ifort，或者pgf90。

然后把g2c4.exe，以及scripts中的3个文件cfour.templet-*全部放入同一个目录下。例如：/home/Chemsoft/G2C4

2. 把scripts中run-cfour.sh放入Gaussian当前计算的目录下，修改run-cfour.sh。

第4行是MRCC可执行程序的路径，如果不需要MRCC的功能，不用写

6-13行是关于CFour的设置，比较重要的有：
第7行是CFour 2.x版可执行程序的路径。如果编译用了动态链接库（如mkl），还要把环境变量加上
第8行是CFour存储计算临时文件的位置
第10行是每次计算都把临时文件夹删除，以防CFour出现莫名其妙的错误。但是如果做restart计算，要把这行注释掉
第13行是CFour多核并行计算的核心数，对串行编译的CFour无效

15-28行是关于G2C4的设置，比较重要的有：
第16行g2c4dir指定第一步的程序路径
第19行指定CFour输入文件模板文件，见下一步

其余参数的一般不需要改。

3. 编辑CFour输入文件模板文件

作为示例，程序给了三个模板，分别是CFour的HF、CCSD计算和MRCC的CCSDT计算。用户也可以定义自己的计算类型，包括加上收敛参数、自定义基组等。

以cfour.templet-hf为例，模板文件有三个输入块，分别对应单点、解析梯度、解析频率计算，每个输入块内的结构都是一样的。

每个数据块内，首先是file_block区，这不是必须的。因为run-cfour.sh里没有定义CFour的基组文件GENBAS和赝势文件ECPDATA，就需要在这里定义。如果是restart计算，还可以定义其它的文件。

接下来calc_block区定义CFour的计算设置，也就是在CFour输入文件坐标之后的部分。以下四个关键词是必须出现的：
UNITS=1
COORDINATES=1
CHARGE={C}
MULT={M}
还可以定义REFERENCE={R}，表示只考虑RHF和UHF两种REFERENCE，G2C4会根据自旋多重度自动设定；倘若用ROHF（或其它参考波函）就直接写REFERENCE=ROHF，不过这些参考波函支持的解析导数较少，需查看CFour手册。

解析梯度部分要有DERIV_LEVEL=1，解析频率部分要有VIB=ANALYTIC。如果某些方法没有解析梯度或解析频率，要删除相应的输入块，然后在Gaussian里指定数值梯度或数值频率（例如EOM在少数理论级别下能算激发态梯度，大部分理论级别下连梯度都没有）。不要直接用CFour算数值梯度和数值频率，否则很多数据找不到。

4. 把test中的Gaussian输入文件复制到run-cfour.sh同一目录下，把输入文件中的'G2C4/run-cfour.sh'改为'./run-cfour.sh'，然后可以做测试计算。