怎样在ORCA输出文件中查看基函数数量与原子轨道数量

djy777

各位老师好
我想要查看ORCA输出文件中的基函数数量与原子轨道数量，方法是DLPNO-CCSD(T)，基组是cc-pVXZ(X=D、T)，使用辅助基组cc-pVDZ/C，以及RIJK加速RIJK cc-pVTZ/JK，具体输入文件如下:
对于cc-pVDZ
! DLPNO-CCSD(T) cc-pVDZ cc-pVDZ/C RIJK cc-pVTZ/JK NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O    -0.0343604951    0.9775395708    0.0076015923
H     0.0647664923    0.0205721989    0.0015346341
H     0.8717903737    1.3007924048    0.0006931336
*

对于cc-pVTZ
! DLPNO-CCSD(T) cc-pVTZ cc-pVTZ/C RIJK cc-pVTZ/JK NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O    -0.0343604951    0.9775395708    0.0076015923
H     0.0647664923    0.0205721989    0.0015346341
H     0.8717903737    1.3007924048    0.0006931336
*



根据这一个帖子，关于高斯基函数的个数 - 量子化学 (Quantum Chemistry) - 计算化学公社，和博文详解Gaussian中混合基组、自定义基组和赝势基组的输入 - 思想家公社的门口：量子化学·分子模拟·二次元，再结合BSE基组数据库https://www.basissetexchange.org（Format选择ORCA）

BSE基组数据库中的基组信息是：
!----------------------------------------------------------------------
! Basis Set Exchange
! Version 0.12
! https://www.basissetexchange.org
!----------------------------------------------------------------------
!   Basis set: cc-pVDZ
! Description: cc-pVDZ
!        Role: orbital
!     Version: 1  (Data from ccRepo/Grant Hill)
!----------------------------------------------------------------------


$DATA

HYDROGEN
S   4
1         1.301000E+01           1.968500E-02
2         1.962000E+00           1.379770E-01
3         4.446000E-01           4.781480E-01
4         1.220000E-01           5.012400E-01
S   1
1         1.220000E-01           1.000000E+00
P   1
1         7.270000E-01           1.0000000

OXYGEN
S   9
1         1.172000E+04           7.100000E-04
2         1.759000E+03           5.470000E-03
3         4.008000E+02           2.783700E-02
4         1.137000E+02           1.048000E-01
5         3.703000E+01           2.830620E-01
6         1.327000E+01           4.487190E-01
7         5.025000E+00           2.709520E-01
8         1.013000E+00           1.545800E-02
9         3.023000E-01          -2.585000E-03
S   9
1         1.172000E+04          -1.600000E-04
2         1.759000E+03          -1.263000E-03
3         4.008000E+02          -6.267000E-03
4         1.137000E+02          -2.571600E-02
5         3.703000E+01          -7.092400E-02
6         1.327000E+01          -1.654110E-01
7         5.025000E+00          -1.169550E-01
8         1.013000E+00           5.573680E-01
9         3.023000E-01           5.727590E-01
S   1
1         3.023000E-01           1.000000E+00
P   4
1         1.770000E+01           4.301800E-02
2         3.854000E+00           2.289130E-01
3         1.046000E+00           5.087280E-01
4         2.753000E-01           4.605310E-01
P   1
1         2.753000E-01           1.000000E+00
D   1
1         1.185000E+00           1.0000000

$END
我的理解是，当基组是cc-pVDZ，对于水分子中氢原子的原子轨道是2s1p，基函数是2x1+1x3=5，氧原子的原子轨道是3s2p1d，基函数是3x1+2x3+1x5=14，水分子中的总基函数就是两个氢原子的2x5+一个氧原子的1x14=24
ORCA输出文件中的原子轨道信息也和上面吻合
---------------------
BASIS SET INFORMATION
---------------------
There are 2 groups of distinct atoms

Group   1 Type O   : 17s4p1d contracted to 3s2p1d pattern {881/31/1}
Group   2 Type H   : 4s1p contracted to 2s1p pattern {31/1}

Atom   0O    basis set group =>   1
Atom   1H    basis set group =>   2
Atom   2H    basis set group =>   2
---------------------------------
但是ORCA输出文件中的基函数数量有30和24这两个数值

----------------------
SHARK INTEGRAL PACKAGE
----------------------

Number of atoms                             ...      3
Number of basis functions                   ...     30
Number of shells                            ...     18


--------------------------------
LOCAL RI TRANSFORMATION (IAVPAO)
--------------------------------

Orbital window:       1 to 4
Number of PAOs:      24
Basis functions:     24 (12 shells)
Aux. functions:      84 (30 shells)
Use SHARK:           on
Have SHARK:         yes

因此我想向各位老师请教以下几个问题：
1.我计算原子轨道和基函数的方法有没有问题
2.为什么ORCA输出文件中的基函数数量会有30和24这两个数值，应该取哪个数值呢
3.我还想请教一下用显示相关F12，搭配cc-pVQZ得到的相关能（输入文件如下）代替CCSD(T)，cc-pV5Z/cc-pV6Z外推出的CBS，是否是可行的
! DLPNO-CCSD(T)-F12 cc-pVQZ-F12 cc-pVQZ-F12-CABS cc-pVQZ/C RIJK cc-pVQZ/JK NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O    -0.0343604951    0.9775395708    0.0076015923
H     0.0647664923    0.0205721989    0.0015346341
H     0.8717903737    1.3007924048    0.0006931336
*

sobereva

1 基组定义的是基函数，不是原子轨道。计算过程中你只需要关心基函数数目。至于原子轨道可以通过NAO、有效原子轨道等方式从算出来的波函数中还原出来，那是波函数分析层面的事
2 Number of basis functions                   ...     30是一般意义的基函数数目，也是展开分子轨道用的基函数数目。至于辅助基组的基函数数目是另一码事
3 非常可行。但但凡你要求到CBS，normalPNO根本不行，至少tightPNO
如果你就是要计算水分子的话，不要用DLPNO形式

djy777

sobereva 发表于 2026-4-7 20:42
1 基组定义的是基函数，不是原子轨道。计算过程中你只需要关心基函数数目。至于原子轨道可以通过NAO、有效 ...

谢谢老师的回答。
老师，我还是没有理解Number of basis functions    ...     30，这个30是怎么得到的。
我的理解是，1个s轨道的基函数数量是1个，1个p轨道的基函数数量是3个，1个d轨道的基函数数量是5个，1个f轨道的基函数数量是7个，当基组是cc-pVDZ，对于水分子中氢原子的原子轨道是2s1p，那么基函数是2x1+1x3=5，氧原子的原子轨道是3s2p1d，那么基函数是3x1+2x3+1x5=14，水分子中的总基函数就是两个氢原子的基函数数量+一个氧原子的基函数数量等于24呀，不知道ORCA输出文件里的30是怎么计算出来的

wzkchem5

djy777 发表于 2026-4-7 21:04
谢谢老师的回答。
老师，我还是没有理解Number of basis functions    ...     30，这个30是怎么得到的 ...

那个30会不会是辅助基的基函数数目？注意这里辅助基不止一套，有/C辅助基，还有/JK辅助基

djy777

wzkchem5 发表于 2026-4-7 21:08
那个30会不会是辅助基的基函数数目？注意这里辅助基不止一套，有/C辅助基，还有/JK辅助基

老师好，我还计算了不加辅助基组的情况
! CCSD(T) cc-pVDZ NormalPNO tightSCF
%maxcore 16000
%pal nprocs 8 end
* xyz 0 1
O    -0.0343604951    0.9775395708    0.0076015923
H     0.0647664923    0.0205721989    0.0015346341
H     0.8717903737    1.3007924048    0.0006931336
*
里面也是Number of basis functions                   ...     30

sobereva

SHARK算积分的时候对于Dunning这样的部分广义收缩基组在计算时做了特殊考虑（去收缩），导致Number of basis functions    ...     30和你算的不同
对于这种特征的基组，看SCF SETTINGS下面的Basis Dimension        Dim后面输出的值，可以和其它程序显示的、你手算的对应上。
对于诸如def2、Pople等片段收缩基组没这个情况

djy777

sobereva 发表于 2026-4-7 21:17
SHARK算积分的时候对于Dunning这样的部分广义收缩基组在计算时做了特殊考虑（去收缩），导致Number of basi ...

好的，谢谢老师的解答

kongxianghe

您好！之前用的高斯，刚接触ORCA，想算一个带锕系U的例子，总是报错，算其他有机配体和过渡金属都没问题，怀疑是基组设置的问题，不单独写%basis部分，提示没有U的基组，加了每次说不识别坐标前的*。想问下是不是需要要高斯一样，有对应的赝势需要加上，能不能给出一个能正常运行锕系金属的简单例子，请教，感谢！