稀土金属配合物阴离子结构优化，一个结构都跑不出来就结束

wpj123

稀土金属配合物Ce阴离子结构优化，用的Ce的六面体结构，一个结构都跑不出来就结束了，基组选用def2-svp，以ma的形式加弥散，还加了def2-ecp的Ce赝势基组，尝试过opt=calcall以及opt=gdiis，也用过了Opt=Cartesian，想求助一下各位老师

zjxitcc

表面上是SCF不收敛，实际上是您的计算步骤/风格过于粗暴。拿到一个结构二话不说就opt freq，这些朴素做法是针对简单体系或有机体系的，不是针对复杂体系的。这里示例一套优雅的计算流程

第一步，做一个合理的单点计算，并检验波函数稳定性，gjf文件如下

1. %chk=CeAl2Cl10_1.chk
   
2. %mem=180GB
   
3. %nprocshared=64
   
4. #p UPBEPBE em=gd3bj genecp nosymm int=ultrafine scf(xqc,maxcycle=128) stable=opt
   
5. 
   
6. Title Card Required
   
7. 
   
8. -1 2
   
9. Cl                -0.97639200    2.25573600   -1.27361500
   
10. Cl                 0.97636000    2.25572800    1.27362200
    
11. Cl                 1.85882600    0.68573000   -1.44562900
    
12. Cl                 1.05994000   -1.00833700    1.25887100
    
13. Cl                -1.15727772   -0.80254534   -1.42213995
    
14. Cl                -1.85881600    0.68572100    1.44563100
    
15. Al                 2.78325200   -0.81113900   -0.10599800
    
16. Cl                 4.49818300   -0.06092700    0.87588300
    
17. Cl                 3.10363400   -2.62037900   -1.16153400
    
18. Ce                 0.00000400    0.80220900   -0.00000100
    
19. Al                -1.92519660    0.82089218   -2.71010393
    
20. Cl                -2.48353891    0.27541652   -4.68117221
    
21. Cl                -3.69978855    1.91358223   -3.09901503
    
22. 
    
23. Al 0
    
24. def2TZVP
    
25. ****
    
26. Cl 0
    
27. 6-311+G(d)
    
28. ****
    
29. Ce 0
    
30. ... (基组是def2TZVP，赝势是def2，太长省略)
    
31. [空行]
    
32. [空行]

复制代码

第二步，读取稳定波函数，做结构优化，gjf文件如下

1. %chk=CeAl2Cl10_2.chk
   
2. %mem=180GB
   
3. %nprocshared=64
   
4. #p opt=calcfc freq UPBEPBE em=gd3bj chkbasis nosymm int=ultrafine scf(xqc,maxcycle=128) guess=read geom=allcheck
   
5. [这里是空行，文件就这么短，不要写多余的内容]
   

复制代码

提交之前要运行cp CeAl2Cl10_1.chk CeAl2Cl10_2.chk，就是复制第一步的chk文件 供这里的gjf读取。注意看优化完成后有无虚频。

第三步，读取优化好的结构和波函数，检验波函数稳定性，gjf文件如下

1. %chk=CeAl2Cl10_3.chk
   
2. %mem=180GB
   
3. %nprocshared=64
   
4. #p UPBEPBE em=gd3bj chkbasis nosymm int=ultrafine scf(xqc,maxcycle=128) guess=read geom=allcheck stable
   
5. [这里是空行，文件就这么短，不要写多余的内容]

复制代码

提交之前要运行cp CeAl2Cl10_2.chk CeAl2Cl10_3.chk，就是复制第二步的chk文件 供这里的gjf读取。因为结构优化 改变了几何结构，在新的结构下，最好重新检验一下波函数稳定性。下面分成三种情况：
（1）如果这里波函数稳定，上一步又没有虚频，那么这个结构优化任务就完成了。
（2）如果这里波函数稳定，上一步有一个虚频，那你没优化到极小点，而是优化出了一个过渡态。
（3）如果不稳定，上一步freq失去意义，需读取此不稳定波函数，优化其至稳定，然后继续做opt freq，再检验波函数稳定性。

第四步，我们假设第三步得到了没有虚频的结构，且波函数稳定，现在查看这个二重态体系的1个单电子在哪里。运行命令

1. formchk CeAl2Cl10_3.chk CeAl2Cl10_3.fch

复制代码

获得UHF的fch文件。接着启动Python，运行

1. from mokit.lib.gaussian import uno
   
2. uno('CeAl2Cl10_3.fch')

复制代码

获得UNO文件，用GaussView或Multiwfn打开此fch文件，看第114号轨道，1个f单电子在Ce上，看上去合理。

wpj123

zjxitcc 发表于 2024-5-9 16:42
表面上是SCF不收敛，实际上是您的计算步骤/风格过于粗暴。拿到一个结构二话不说就opt freq，这些朴素做法是 ...

老师您好，最后一步python的步骤需要下载什么软件吗，我python直接输入运行不了，麻烦老师了

zjxitcc

wpj123 发表于 2024-5-10 18:44
老师您好，最后一步python的步骤需要下载什么软件吗，我python直接输入运行不了，麻烦老师了

安装MOKIT，见中文说明https://gitlab.com/jxzou/mokit/-/blob/master/README_zh.md

wjc404

第四步看UNO不一定要用MOKIT，MOKIT是做multireference计算的工具，用它做这个有些大材小用。可以再跑一个gaussian任务来把UNO存到chk里面：

1. %chk=CeAl2Cl10_3_uno.chk
   
2. %oldchk=CeAl2Cl10_3.chk
   
3. # guess=(naturalorbitals,read,save,only) geom=allcheck chkbasis
   

复制代码

运行完成后用gaussview打开CeAl2Cl10_3_uno.chk，打开MO对话框，即可查看UNO了。

zjxitcc

wjc404 发表于 2024-5-10 22:05
第四步看UNO不一定要用MOKIT，MOKIT是做multireference计算的工具，用它做这个有些大材小用。可以再跑一个g ...

提醒一下，如果上一步计算有写nosymm，这一步也要写。Gaussian这个功能产生的fch文件有两列一样的轨道，但UNO只有一列，Gaussian没有正确裁剪fch文件（知道这点的用户可以只观看alpha轨道）。MOKIT的uno()产生的fch文件是只有一列的。