gaussian计算激发态教程

啊，因为种种原因啊，最近一直没有做高四的更新，然后有一些啊，我的那个高四的那个阅读者哈，就有抱怨了，下面呢，我做几个高四方面的更新，主要是跟量子化学有关的， 今天做的这个呢，叫五分钟入门轨道分析，这个轨道分析是一个非常重要的本领，在催化里面应用广泛。 那么轨道分析呢，我们从基础上来讲啊，最早应用的是原子轨道，我们今天呢就讲啊，原子轨道里面的最简单的一种分析技巧， 我们以双圆子为例，两个圆子呢啊，摆在一起成见的时候，这里有一个箭轴啊，假设为这轴，我们第一步就需要收集他的原子轨道信息， 你这两个圆子告诉你了，他的圆子轨道我们是知道的，特别是他的驾轨道，那么我们把这个圆子轨道放在这里哈，假如说我这有圆子一和圆子二，他的轨道啊，假设说他的那个嫁接轨道是 s 和 p 轨道，那就有四个啊，都把它写在这里。 然后第二步是干什么呢？就让原子轨道形成分子轨道。这个如果听到我们催化基础课的就知道原子轨道形成分子轨道，他有几个原则啊，其中有这两个是非常重要的， 第一个是轨道数守恒原则，你有多少个原则，轨道必然只能形成多少个分子轨道啊。第二一个原则就是电子数守恒原则，原子轨道里有多少个假电子，你填到分子轨道里去也只有多少个假电子啊。这两个守恒原则考虑好了之后， 我们就能分析了。那么我现在第一个原则，他有一个二 s 轨道和三个二 p 轨道啊，对应以 x、 y 这三个方向上 啊，我们通过收集的 ao 轨道就能够得到这个 ao， 就是原子轨道啊，内饰的第二个原子也是这样，那么我们按照轨道数手痕，这里有八个原子轨道，就只能构建八个分子轨道。注意分子轨道的时候，他就分成见和返见， 那么成件的时候有 c 个码件，也有派件，在这里面通过 sp 轨道啊，有没有更高阶的件，我们后面会讲， 那么在这里面就有 c 个码，两个 c 个码键哈，这个 c 个码成键， c 个码返键，这是跟二 s 轨道相同的。那你就会问了，为什么没有做二 s 跟二 p 之间的作用呢？我们在先刚开始做的时候，不要做的太复杂，就是 为二 s 指跟二 s 呈现，二 p 指跟二 p 呈现，我们看看效果好。那么二 p 呢？这里有六个轨道，这边有三个，这边有三个，也会形成六个分子轨道，所以他有一个 c 跟码轨道和两个派轨道， 那么这样形成好了之后，我就把它画出来，这个是对应于什么情形呢？这个对应以 sp 轨道，原子轨道之间不进行组合，就是 s 轨道跟 s 轨道作用， p 轨道跟 p 轨道作用 好，那这是作用的结果，这是第二步，所以 s 跟 s 作用只能成形成 c 个码惩件和 c 个码返件。 s 开始跟屁作用的时候，会形成十一个码件，十一个码返件，然后在两个方向上就是垂直这个箭轴的方向啊，他可以正对着我们，也可以躺下来，这样有两个方向都可以成派件和反派件啊，这样的构成的 啊，就是刚开始我们形成的 sp 轨道不混合的情形，这就是简单情形啊，这个是八个分子轨道就形成了， 那么第三一步就对已经形成好的分子轨道进行二次组合啊，这个呢是一个相对比较难的技巧啊，怎么做的呢？你看哈，这里面呢是一个码轨道， 有通过二 s 轨道能形成十个码轨道，通过二 p 轨道也能形成十个码轨道，这两个十一个码轨道的对称性是一样的， 他就人体不一样，那么他们之间呢，对称性相同的情况下，是可以进行二次组合的。二次组合的规律是什么呢？就要低的更低，高的更高，那么这是低的，那么让他更低，那就是在这里，那这个呢是高的就让他更高，那就到这里，以此类推。还有一个 c 跟吗？反见轨道 这里也有 c 根吗？反间轨道，那么他也是低的更低到这里来，高的更高到这里来，这样呢就形成了新的经过混合之后的分子轨道，这个也是更贴近真实情形的。 好，那么在组合的这个过程中呢，我们就要记得分子轨道是由原子轨道组合得到的，我们真正通过量子化学计算，算的是前面这些系数， 通过有一些简单的规则，你比如说对称性规则，就会发现某一些系数他是必然为零的，那这个呢，我们后面会讲到就是所谓的这些原子轨道之间存在正交关系的， 因此呢，他是不相容的，所以说他们之间不会成为有效的啊，那个重叠啊，这个呢就是很简单的一个从原子轨道到分子轨道的这么一个入门分析，下面呢，我会讲的更复杂一些，希望对你有用。好，谢谢关注。

好呃，高斯软件因为他强大的量子化学计算功能而被很多人呢认为他就只是一个做量子化学计算的工具 啊。在此前呢，我做过一个短视频介绍过高斯同样可以做密度放寒的计算，而且他提供了大量的放寒啊，高斯特别擅长做非周期结构， 那么今天呢，我介绍一个做非周期结构的分子动力学功能，这个呢，也是被很多人忽视的，像我身边的朋友啊，有做啊，团促的 啊，也有做呃，有机结构的构形的啊，还有的呢，是做一些化合物混合在一起的啊，你譬如说他们有时候要做燃烧反应，有的 呢，要做一些界面反应，这些呢？呃，相当一部分是一些非周期结构的，那么面临构形的搜索呀，还有一些结构变化，甚至有一些化学反应，其实可以借助分子动力学来做 啊，我今天呢，介绍第一种分子动力学，可以通过高斯来做的啊，这种分子动力学方法就叫 a d m p 方法。 哎，这个方法他所对应的和我们平时在平面播方法里面经常接触到的一种分子动力学很接近，那就是 cpmd 啊，这两个方法他其实是很接近的，差别就在于 cpmd 是用平面播在做，而这个 admp 不是的，他是用的高斯基函数来做的。那么我们来介绍一下高斯软件 里面他是怎么做的。首先我介绍这个关键词叫 admp 啊，这个关键词呢，要正常运行，可以对他进行很多选项的设置啊，这个里面做一个分支动力学，最常见的设置当然是运行多少的步数， 然后呢，还有时间不长，注意，他在这里呢定义的定义一千步啊，当你定义的这个不长啊，是一千步的时候，他大约这个时间不长，是零点一飞秒啊， 所以说注意了，这个跟我们平时平面播的分子动力学经常定义一步是一飞秒或者零点五飞秒不一样，他在这里一千步才对应零点一飞秒啊，注意，这是一个显著的不一样。第二一个呢，他还可以定义核动能和电子动能，那么我们 想一想，如果一个体系的原子和动能和电子的动能都已经定义的的话，那就有点类似于这个体系的温度，也就可以定义了 啊，这个呢，在研究有一些跟热激发相关的时候是特别有用的。好，还可以定义电子的质量，我们知道电子我们平时说的电子的质量是他的静态质量，电子如果在运动的时候，他的质量是会变化的 啊，这个呢是电子的质量啊，当然呢，并不是说这些所有的参数在一次模拟里面都需要人为的设定，有些用它的默认值也是可以的。 下面我就用一个例子，这个呢是两个乙醇分子，我让他跟水分子进行混合啊，刚开始的就是这个结构啊，我就是随便搭的，然后呢，我也只是运行的五飞庙非常短， 这个高斯的第一性原理，分子动力学 admp， 然后呢，这个是我的输入参数，纯粹是为了视力，所以我用的 highfork 方法，三杠二幺机组，这都是一些啊，计算成本非常低的方法。 然后这个关键词就是 admp， 然后读入的呢，是我读入的一个结构，注意，在这里面我设置他的运行初始温度设的是三百 k， 这个实际上呢，就定义这个分子动力学做的温度，给他一个初始定义， 那么这就是我们后来输出的结果，他就会输出一系列的啊，这个呢是电子的动能，这个呢是核的动能，然后这个呢是四能的变化，当然还有总能，还有电子就是阿尔法被打电子的变化等等，可以输出一系列的信息，而这些呢就有助于我们去 做分析啊。对于用分子动力学来研究化学反应的人，经常可以通过这样的一些分子动力学 可以观察到一个化学反应他是怎么从反应物变成产物的，但是这个跟人类有关，人类特别高的话，在一定的温度下，你很长时间是看不到相应变化的， 所以说如果说你有一个初始估计的话，对于有一些过程希望关注跟温度有关的效应的时候，这往往不是为一个好方法，而且呢，他的计算速度还是相当可观的。 好的，这里呢，我就用这个短视频介绍了这么一个功能，就是高斯也是可以做第一性原理的分支动力学的啊，而且他可选的方法还挺多的啊，你比如说里面的参数，下一次我再找机会介绍高斯里面的另外一种分支 中立学方法，就是叫 bomd 的方法。好，这个呢，他跟 admp 有着明显的不一样，那我们再找一个机会来介绍。 好，我是计算老司机，非常感谢你的关注，你如果觉得我做的这些计算视频对您有帮助，也请你帮我转发，谢谢！

啊，前些日子我们介绍了分支轨道啊，有的人就比较关注啊，说这个分支轨道有什么用啊，我们今天呢就用氮气活化与还原啊，来解释一下，就是怎么用分支轨道来理解化学反应以及设计催化剂 啊。首先呢，我们一般都知道哈，氮气呢非常的稳定，为了理解怎么活化他，我们就得理解他为什么这么稳定，那么我们可以用分子轨道来理解这个事情啊，两个蛋圆子构成氮气分子，我们知道蛋圆子他有五个家电子分布在二 s 二 p 啊，这个圆子轨道里面，这有四个圆子轨道，因为 p 轨道他有三个取向，然后两个弹圆子就会有八个圆， 全职轨道十个加垫子，按照分子轨道理论的话，他就要遵循轨道数手痕和电子数手痕，那么在构构建这个分子轨道的时候，我们会构建八个轨道，就八个分子轨道来填充这十个垫子。 好，这个呢是中间的，这个就是构建的八个分子轨道啊，其中呢这个呃内存的二 s 电子，它构成了 c 个码乘件和 c 个码返件， 然后还剩下六个轨道，是有二 p 啊，原子轨道来构建的啊，这里还有六个，然后我们要来填充剩下的六个垫子， 那这其中就有三个轨道就够了，这三个都是存件轨道，然后呢，三个反键轨道他能量要高一些，都还是空。 那么我们能看得出来蛋蛋之间是三件的原因，就是因为他三三个成件轨道里面容纳了六个垫子，这六个垫子没有反间垫子跟他抵消， 所以说他这六个电子啊，就是按照卷机理论，除以二他就是三键啊，这就是氮气为什么很稳定， 那么我们要活化它的话，就要把这个间接降低，怎么做呢？我们可以炒它里面注入一个垫子，比如说这个红色的，这是新注入的， 做一个垫子只有氮气呢，就带副垫的，做了这个垫子他没得选，他必然会进入到反建轨道里面去，因为城建轨道都填满了， 那么这个时候呢，这个反建轨道里的电子就会抵消一部分承建电子的承建作用， 这就导致进程件电子数从六个变成了五个，再除以二他就变成了二点五件， 所以说氮气在注入电子的情况下就被活化了，这个就氮气活化，那么我们来看怎么实现还原呢？就如果这个氮气在这个红色的就是我们的催化剂，在这个催化剂表面吸附之后啊， 我们通过私家这个外电压来向氮气注入电子的话，这个时候氮气因为从三件变成了二点五件， 所以说他是不饱和的啊。换句话说，我们通过这个分支轨道就能看得出来，他这里面呢还有可能接受电子，或者这个电子有可能转移到其他的上面去。那如果我们用轻质纸，大家注意轻字纸的 es 轨道 是空的，他这个时候在这个表面上得垫子之后啊，他来攻击这个，嗯，氮气的话，他是完全可能在氮气活化的状态下夹到蛋上面去的 啊，这个呢就是氮气的还原，一旦这个三件上面蛋蛋三件上面加了一个清源子上去， 整个的体系他就处于一种活跃状态，他就可以不断的加轻，就会生成安全。这个呢就是氮气的活化与还原，完全可以通过这种分支轨道理论理解活化的途径以及加轻啊对应的这个电子转移 啊。这个呢就是分支轨道理论用于催化剂的设计和催化机里的理解。这样一个典型的案例啊，分支轨道理论很简单，但非常有用。 好，这个呢是我分享的一个。呃，学习啊，你如果对于这种催化呀，高师啊，还有啊像那个 vasp 啊这些理论计算感兴趣的话请关注我的公众号啊， 扫描这个二维码关注我的公众号，里面分享了很多这种小视频。好的，谢谢。

前两天我讲了那个，呃， rhf、 rohf 和 uhf 的差别啊，就有人看到之后啊就做了计算，但是呢他在用 uhf 啊，就是不限制的，还去付个方法做，单从泰的时候他就发现他的结果会跌到那个 rhf 的结果上去啊，这个是不合理的，这是因为对 uhf 里面的有一些选项没有做好的原因啊。我录个短视频解释一下啊。 第一个呢就是 rh f， 我们讲过他就一套轨道，然后呢每个轨道最多可以填两个垫子，这是这种做法， 然后这里呢就有这个自旋向上和自旋向下两种轨道，他强制让他配对好，这个是算出来的，我们对氧气这个例子 算出来的总能是这个数值。然后我们如果用 uf 来做的话，他就有两套轨道，这两套轨道里面的每个轨道只能填一个垫子，而这个垫子他是不需要强制去配对的， 这样做出来如果我们直接用这个 uhf 不加关键词的话，这样做出来的他的这个能量啊，呃，和这个轨道的那个本增值啊，会和我们 rhf 一样，这就是我刚才说的，你做 uhf 做单从态的时候很容易就跌到 那个 rhf 的水平上去了，这不是我们期望得到的结果，那么对他怎么进行改进呢？这就需要对他靠近肺里面的啊，这条绿色 的线就是费用面，费用面以下是占据态以上是空态，就费用面附近的啊，这个分子轨道叫前线轨道进行强制的混合， 这样的话呢就可以打破这个自旋向上和自旋向下的啊，他的这个轨道空间限制，然后呢就有助于我们找到更稳定的状态，那么这样做出来之后啊，大家请看一下 啊，这样做出来之后呢，他的这个呃轨道的本增值就跟这个前面的那个结果也不一样了，他的能量呢，也要更低一些 啊，这个能量单位都是 high 啊，这个呢，就是负的一百四十八点六八幺七幺啊，他更稳定了啊，我们就在这里加了这个 gas 等于 mix 这个关键词，你如果用高师傅右做的话，他是直接支持这个初始波函数猜测的时候加这个关键词的，当然呢，对已经比较熟练的喜欢用脚步 就直接在他的这个方法里面啊，把这个设置呢加上就行了啊，但这个呢也还不是最佳的方法，我给大家推荐一个更好的设置，这个更好的设置呢，就是在这个加了这个啊轨道混合的这个基础上，再做一次这个波函数的分析优化。 那他这样的好处就是说什么呢？就在这做的这个基础上，他能够进一步的优化这个波函数。好，我们可以看一下他做的这个结果， 很显然的是啊，他把这个呃就是占据太阳，就是这个第八个这个轨道啊，占据太的那个能量，他继续拉低了， 然后呢，这个第一空态啊，他的这个能量拉高了啊，这个的啊，体系显得更稳定了，他的总能是负的一百四十八点七六二十三个海水啊，可以看得出来，如果加了这个波 函数啊分析的话，体系能够更能够得到更稳定的这个单虫肽，但是我们要说的是氧气啊，最稳定的这个肌态，它是它的三重肽。我们这里只是讲啊，用这个做例子，讲 uhf 方法来做这个单虫肽计算要注意的事情啊。 总结一下就是两个，呃，选项最好都加上一个是盖子啊，等于 mix， 这个就是做啊，这个轨道混合做出差的时候，然后呢就是拨函数做分析并进行优化，能够得到更稳定的结果。 好的，这个就是做 uf 做单从态需要注意的事情，谢谢。

好了，在刚才一个视频呢，我们做了氧气的发现呢，用高斯的 stabo 这个测试波函数稳定性呢，能够得到更稳定的这个积碳。 那么下面呢，我们用臭氧的例子啊，来分析他的派轨道，同样要用到这个功能啊，在做之前呢，我们先对臭氧分子的分子轨道啊来做一个定性的分析 啊，做分支轨道定性分析的时候啊啊，常用的呢，有两种方法啊，这个都是定性分析哈， 哎，一种呢叫杂话轨道方法啊，一种呢叫洁面法。我今天呢也借这个机会把两种方法呢也介绍一下，因为分支轨道里呢是一个非常好用的。呃呃，量子化学的理论，他不需要太复杂的计算， 也能得到一些有趣的信息，你比如说养原子啊，养原子非常简单啊，他呢是有八个垫子，有八个垫子，这是他的那个原子的那个轨道，他就是说 电子排布图，然后呢三个氧原子构成臭氧，把这个臭氧呢就他连接起来的，实验上已经对这个痒痒渐长。还有这个三个氧构成这个腱角啊，都有很精确的测定啊，我们待会呢也可以用这个实验结果哈， 我们今天来分析他呢，你看好三个臭氧啊，三个氧原子构成臭氧，他是十八个架垫子， 因为这个架电子层呢，养的架电子层呢，它是二 s 和二 p， 注意二 p 它有三个取向，所以二 p 轨道呢，是有三个轨道圆子轨道的，因此加在一起，每个圆子呢，它实际上有四 个架垫子构成的原子轨道，所以有四个原子轨道，那么三个养原子在一起就有十二个原子轨道， 如果我们按照分子轨道理论的原则，轨道的数量必须等于构建所得的分子轨道数量，这就叫轨道守恒，那按照这个轨道守恒原则，我们来看一下 用杂话轨道来理解它形成的这个里面哈会形成这个派件是怎么回事呢？如果说我们以这个三个养原子啊，它垂直确定的这个平面垂直方向为 x 方向上的话， 那么这从这个 x 方向上三个 p 轨道啊，他是不会参与你这个平面上的这些成见的啊，因为他是正交的好，那么呢就剩下什么呢？就剩下这个平面内还有 s 轨道和什么呢？和 r p y 和二 p z 啊，这样两个 p 轨道，那么他们在这个平面上他首先会形成杂化啊，这个呢是一个 s 轨道和两个 p 轨道，所以叫 s p 二杂话，那么每个氧源子 他就会有三个砸化轨道，因此加起来就会有九个砸化轨道，外加这三个 x 方向上的 p 轨道，所以他是十二个轨道，所以砸化之后还是十二个轨道，那么我们再来看一下 把这个十八个垫子填到，我刚才提到过每个有三个转化轨道，你进行填进去就会发现他刚好会把这九个， 把这九个圆子轨道都填满，因此在杂话情况下，他三个养圆子的这个垂直于这个养圆子平面方向上，就 x 方向上 这三个原子轨道上都是空的，所以这是养只经过了茶化，还没有经过养原子与养原子之间的那个成见作用。 好了，如果说我们进一步的来让他成见来进行构建分子轨道的话，你看哈，我们要构建十二个分子轨道，你任何两个养原子之间只能形成一个 c 个满建，所以毫无疑问的我们会有两个 c 个满成建， 那么对应的还会有两个 c 个码反键，那这里呢？就有了四个，用了四个分子轨道去了，我们还有八个指标，这八个指标怎么用的问题你注意看呢？现在这是三个，注意，这是三个 原子轨道，只能构建三个对应的三个三个分子轨道，因为这三个注意，这三个养原子的 px 方向上的 p 轨道，他是完全平行， 完全平行的情况下，他是只能成派轨刀的，所以这三个屁轨刀他就会成三个派轨刀出来， 注意，这三个 px， 他是原则轨道。构建出三个分子轨道，那就是派一、派二、派三，那然后我们看看有四个 c 个码哈，一个是两，其中是两个是承建，两个反建的啊， c 个码，然后用掉四个，然后三个派轨道，我总共就用了七个分子轨道，还剩下五个怎么办呢？ 还剩下五个对应这些他是不成见的。那么这五个就叫飞剑和轨道，也就是我们经常说的孤队垫子。好，他有这五个飞剑和轨道，他的能量相对于 啊，他原来的原子轨道应该是呃，平齐的，他既不会升高也不会降低，所以就还在这条线上面， 因此这里就有五个未成见轨道，这是通过杂化轨道的方法分析出来的啊，他的那个分子轨道图，然后呢？呃，在分子轨道里面经常还用洁面法，特别是分析派件体系 啊，根据我们账上面这一顿操作啊，我们知道最关键的是分析这三个派轨道的特征，呃，在呃我们用洁面法的时候呢，按照规则洁面越少的 这个派轨道越稳定，那么这三个有三个批轨道啊，跟这个原子平面平行的有三个批轨道，只有当他们的向位完全一致的时候，注意这个蓝色啊和这种橙色，他就表示呢向位 啊相位，你可以简单的理解为正符号，只有他们的完全方向一致的时候，他们之间才不会产生洁面。好，你看他们这 是一致的，所以他们之间不会有洁面可以连接起来，他们有洁面可以连接起来，所以说他就构成了一个三中心的派件，那么一直内推，然后我们在排的时候就会发现 要增加一个洁面的话，只可能在这个中间穿过这个圆子平面，就穿过这个中间的这个圆子养圆子才可能构成就单洁面的情形，那就构成单洁面的，他左右两个的向位就相反啊，这个呢啊是这种颜色，这个就是这种颜色。好，这个呢是另外一种状态， 好。第三一种就是这是两个，这是一个洁面的，那么现在如果在他们中间放两个洁面， 就只有这一种方法，然后呢这个香味相反就分别产生了这么三种啊，依靠洁面产生的这种 件体系，那么我们把它呃以此类推的把它画出来，这三个配，呃，你这三个 pj 轨啊， p 轨道构成的大派件，注意这是一个三中心大派件，然后在这里面它构成的是这么一种新的派件体系，我们待会来分析它的特性， 然后在这里面他构成的是这样一种啊特啊，就是派件体系啊，他同样是三个中心的 啊，但是我们注意到在这种情况下，这个洁面他把左右两边实际上给断开了，因此导致的结果就他并没有真正的构成，就他们两个之间并没有真正的连接起来 啊，构成有效的这种剑客形式，因此呢，他呢跟他原来呢没有什么差别，所以说是一种非贱和状态，是一种不成见的 啊，那个啊派件体系他并没有剑和，因此通过这么一番分析的话，那这个肯定是有有那种焦点更稳定的，所以他是一个成见的就派成见，那么这个呢是一个 反反间的特性的一个派轨道，因此我们通过这个洁面法也能够确定出是三个派轨道出来。而且根据这两种分析结论，我们来数一下，这个所有的垫子他都是配对的啊， 最下面两个是通过 c 个马键配对，就是这任何两个养元子之间，就这两个养元子，这两个养元之间有个 c 个马键， 然后所以有两个是一个码件，然后在这里面呢，他实际上是有一个派件的啊，有一个派件，注意这个派件他是一个三中心的派件，但是我们知道一个电子一个轨道里面 就是这一个轨道分子，轨道里面只能填两个垫子，他虽然有三个圆子，三个圆子中心，但里面只有两个派垫子， 所以说是三中心两垫子的这样一种承建的派件体系啊，然后呢就是这个中间的这五个啊，中间的这个呢，我们知道他是勾兑垫子，这个跟我没有关，这个派一就对应于他，这个派二就对应于他啊，这个是 没有存建的，然后这个派三是对于这个反建，但是因为电子数必须守核，我们把电子还给用完了，所以派三呢是一个反建，但里面没有电子， 得到的结论就是电子都会配对。这个里面呢，有三对啊，有有三个啊，派轨道，但只有其中两个派轨道有呈现电子啊，另外特别 有意思的是，你会发现啊，拍轨道也可以是不常见的拍轨道。好，这个呢，是啊，我们对于这个整个的体系用分子轨道定性分析了。 好，下面呢，我们待会就用量子化学的方法，我们来算一算，并且测试我们算的这个。呃，所有的电子是成对的，因此臭氧是没有磁性的，这个结论它到底对不对？

好，我在上面的短视频呢介绍高速输出的时候曾经提到有很多结果可以做可视化，那么这种可视化呢，对于高斯来说啊，他官方呢啊认的一个软件就是高斯 ville， 高师傅用呢，他可以跟高师你可以买的时候就一起买那个高师傅用啊，他用的时候他是包括这么两大块啊，你可以平时用的时候，你看他第一他有一个主界面， 这个主界面呢啊打开之后呢，就像这个样子，这个主界面里面啊啊就会有各种的功能啊，你比如说导入一些文件呢，编辑结构啊，还有这一些模块， 那么在这个里面跟我们计算输入经常相关的就是这个开口位置，这个你点击他就会出来让你去做一些设置，那么对应的这些设置打开的那个，嗯，界面窗口就是这个样子， 这个里面呢就是你写到你的输入文件里的绝大部分东西，可以在这里设置，如果说在这个默认的这有一些没有的话，你可以产生出一个输入的文本文件，然后对他进行编辑。好，我们现在来讲怎么产生这个过程， 那么打开之后呢，你就可以看你要做一个什么事情。那么在那个绝大部分我们用高速来做计算的话，呃，无非就是结构优化呀，能量计算呢，频率计算呢？或者把结构优化跟频率计算一起做，然后呢 irc 就是路径验证啊， 做这个反应路径的，然后呢还有做室内面扫描的，包含数稳定性测试、合资公证计算等等，你可能在这里你比较奇怪，你说，哎，我做过度太搜索怎么就没有呢？过度太搜索本身它是属于结构优化的一部分， 只不过他优化的不是优化的局部稳定点，而是优化市面上的安点， 其实他依然是属于这个结构优化，就这个 oppot 卖征信的一部分，只不过你告诉他你是要做过度态的优化，那么他就会告诉这个程序具体的在这个地方啊设置。那么呃除了这个我们平时讲的这些计算功能之外你在选方法的时候 他就会根据你的计算任务属性来分类，典型的分就分两大类，第一类是你是做基泰的计算还是基发贷的计算，因为他对应的方法是有差别的。 好如果说你做基泰的计算然后你就可以选相应的方法，在这个里面就包括什么办经验方法呀啊那个分职立场的方法呀，还去付个方法密度放寒方法， 二阶围绕、四阶围绕啊哦合作方法等等等等他在这里会选很多供你选择好这只是方法 选好了方法之后呢我们还要选机组啊。所以说你在这个地方选了方法之外你选机组设置的时候这个机组就有很多种类型，你比如说常见的你看到什么三杠二幺弯、六杠三幺机组这一类机组都是属于波普机组。 那除了波普机组之外还有什么相关一致性机组啊啊？男的机组啊，这些都可以供你选，那么你就要有一定的了解，就是这些机组他有什么用的用途。 那如果说你这些机组这叫基本的机组，对于内存和价电制成做了。呃这个机组设置他有时候还不太够用啊，你譬如说我们研究啊，清件啊等等，他可能就不太够用， 这个时候呢，我们额外的还要增加一些啊，那就涉及到迷上机组和极化机组，那么至于迷上机组和极化机组他是干什么的？ 他的设置有什么要注意的地方啊？这个呢就是我们要要学习的啊，我们课堂上呢会专门讲关于弥散机组和计划机组，包括机组的进阶啊，这个呢是关于机组设置好了，机组的作用是什么呢？是我们在展开拨函数的时候，能够把它展开的很好 啊，这样的话啊，这些机组越完备，你展开出来的波函数跟真实的那个波函数就越接近。那除此之外，除了这个机组之外，我们还有其他的一个设置， 你比如说你用密度放寒的方法去算你在这里选的 dfd， 那 dfd 就灰色叫交换相关泛函，你选什么样子的，所以他就有又有交换相关 发盘的设置好。如果你在这里选择 dft， 除此之外呢还会选你这个体系他的自旋状态。 你比如说要不要考虑自选极化，如果你考虑的话，那么自选向上和自选向下就并不是严格配对的，所以他在这里呢就提供了三种选择，一种呢就是所谓的限制的啊，这个自选方式，那这个就是我们经常讲的不考虑自选极化， 实际上就是人为的把自选向上和自选向下进行配对。那么如果说你考虑自选的话，那么也有两种，一种呢是完全松松开，就是对他们这些没有任何限制，还有是有一定限制的，但是是开窍程计算， 这个就是什么意思呢？能配对的先配对，不能配对的再给他按照就是完全松开的这种开教程模式进行计算啊，我有一个关于 高斯的啊，就是关于这些选择啊，有一个短视频，你如果关心的话，你可以看一看。好，通过这么一整套，包括包括后面的还有其他的一些设置，我们就可以在这一个可视化软件的窗口里面把你要设置的绝大部分参数都可以包括进去。当然呢，这个只是对初学者来说比较方便 啊，如果说你训练到了一定水平了之后呢，你就会把常用的这些啊，就是输入文本呢啊，就是这样一些参数你都会保留成文本文件，你平时就用不着打开这个可视化软件的，就直接在文本文件里编辑修改就可以。 好，这个呢是关于课堂上我们会介绍这个可视化软件高速 vu 的使用，特别是用它来做这个输入文件，当然呢你产生最后产生的结果也同样可以用这个高速 vu 来打开看，你比如说结构 能量收敛的过程，还有这个轨道特征，还有其他的一些啊，都可以通过这个高斯 vivo 来看， 所以说高师傅用呢，他是一个很好用的，对那个高师来说是一个可视化窗口，当然还有一些其他的可视化软件，我们在课堂上呢啊，也会介绍。好的，我是计算老司机，谢谢你的关注。

好，前几天做了三期关于轨道分析的，得到了很多啊同学的啊很好的反馈， 然后又追问了一些问题，大部分集中在自洽收敛，收敛失败这一类典型问题上面。那么我在高四学习里面呢，在做三个视频啊，统一的回答一下啊，计算老司机呢啊，不时的这样回答大家的一些问题啊。 我们从第一个问题来说啊，在做高师学习的时候，最典型的一个就是电子步不收敛啊，或者说我们经常讲的叫 s cf 收敛失败啊。这个呢啊，通俗的叫就叫五零二失败。 为什么呢？因为这个自洽收敛对应于高市里面的模块，五零二模块啊，然后你得到的错误信息就 是啊，这么一个信息，他就叫收敛标准没有达到啊。随后呢，在这个信息后面，他一定会给出啊，这个错误对应的模块就是这个五零二模块没有啊，顺利完成。 那么我们做到这里的时候，不要盲目的去改参数啊，或者是重新提交，一定要检查一下。第一个检查什么呢？确认你这个四 s c f 错误啊，就是我们说的确认这个五零二错误。 然后呢，要看一下这个收敛的圈数，他是不是达到了最大步的收敛圈数而失败的。然后呢，还要看一下你这个能量的变化， 你这个能量他是不是一点没做，还是说做了颈部之后就出现问题的，他是有差别的，待会我们会讲。第二一个要查结构，你想一下你这个结构怎么来的，这个结构合不合理， 这些都是要反问的。因为很多不收敛的原因是初始结构不合理啊，做合理的优化，就说你有一些 明显的这个结构是你手动的键的，他很可能就不合理，但是你却设置一个很高的收敛精度啊，这就有点难为程序了啊。所以说要合理优化。另外呢，如果说你的体系存在弱作用，你比如说轻剑啊啊，极化作用啊啊这样一些肺剑和作用的时候要留心。 那么在检查参数就涉及到你的收敛精度和积分精度是不是合理，圈数是不是合理，放寒的选择是不是合理啊。就像我刚才说的，涉及到弱作用的时候，那你在那个选择放寒的时候就要 做一个准确的考量好。下面呢，我就针对几种典型的原因，分别给出诊断的特征 以及呢处理的办法啊。第一种也是最常见的，就是结构优化初期，因为初始结构不合理导致的收敛失败。那么这个呢，非常典型，就是你优化刚开始几步，他就不收敛，甚至第一步他就不收敛啊。另外呢，就是电子步能量会出现剧烈的波动， 他不是一个单调的在减少的过程，他是在剧烈的波动。这往往意味着什么呢？意味着这个初始结构啊，就不太合理。那这个时候最主要最重要的检查办法是低精度预优化 啊。例如用半经验方法呀，小机组啊，还有降低收敛精度啊，先把它做一个预优化，这样呢能大大节省时间。实际上我推荐绝大部分啊，结构优化分成两步，一个是低精度预优化，然后呢，做一个高精度的收敛。所以说你在做这个收敛精度可以调的 可以调到一个比较低的啊，比如说 s c f 啊啊，这个 sf 就对应电子部收敛过程，你把这个收敛精度调到五啊，或者甚至四都可以。注意这个，他所对应的这个单位就是十的负五次方海水不是电子福特 啊，这个是第一种结，因为结构导致的。我们再看第二种。第二种呢，是跟积分精度有关的，就积分精度不太够 啊，这个的对应的那个 szf 里面的那个啊，选项呢，就是这个 integration 就是积分。那么他的特征是什么？你开始可以收敛，但做着做着，他就不时的出现收敛失败。这种你通过多次提交也不管用的 啊。这个呢，在啊高四零九，特别是用迷你苏打系列的泛函的时候非常常见。那这个时候呢，你就要提高这个积分精度啊。你比如说把这个积分 进度，他默认的是太子，那你把他提到啊，默认的是 fine， 你把他提到啊，是 fine。 那么在这里呢，我们顺便说一下啊， g 幺六，就一六版本的高斯的话，他默认的就是这个。所以说你就不用改。那么呢，也很难通过这个来调整，大部分是因为别的原因 啊。第三个原因就是这个收敛的圈圈数不够导致的。因为他默认的是多少呢？是一百二十九圈，就他改变那个电子波函数啊，他会调整一百二十九次，就每一次啊，原子核动弹之后的电子， 他会相应的进行变化的，他会调整一百二十九次。就如果你这一百二十九次都用完了，他会收敛失败。这个很容易看，就是你收敛失败的这个信息，就是前面这个信息，他在这个 l 五零二这个错误之间，他会出现一个 s c f 档，就是告诉你 s c f 做到哪一步了，做到第一百二十九步了，那就表示他用完了你提供的默认的一百二十九步。那么我们可以提高这个圈数，你比如说提高到三百啊。这个特别适用于什么情形呢？就是特别是因为能量还在不断的下降， 而且呢，呃是很稳定的下降，并没有出现那种震荡的时候，你可以这样做。如果说是震荡的不要这样做哈，震荡的你这样做也没有用，反而浪费时间。 嗯，那么平时做计算的时候最常见的是什么情况呢？啊？最常见的就是你做完几何结构优化之后，你提高精度，做单点能计算的时候，经常会遇到这样的情况啊，你比如说你做单点能计算，你需要保持多函数，收敛的非常好啊，那么就把这个收敛精度， 比如说从几何结构的收敛到十六负八次方，提高到了负十次方。这时候经常会出现步数不够用， 因为你反正只做一次 s cf 收敛吗？你可以把它提高到啊，可以说三百五百，甚至说啊一千啊，都可以。但是啊， 这个的咱们得辩证的讲哈，你做到一千了还不收敛，那你得想想，有可能是其他原因，就是我们前面讲的积分的原因 啊。另外的，这个高精度计算呢，他是呃就是是比较花时间的，所以他这对应的是粒子部啊，就是做一次粒子部，他会做这么多部的 scf， 就电子部的呃计算，那这个呢，是花时间，特别花时间的，所以说你要确认你的收敛是非常好了， 只是步数不够导致的。就是说你满足这个能量在不断的下降，这个特征你可以这样去尝试 啊。第四个原因就是其他的，就是一些设置不合理导致的。你比如说对称性的限制啊，放寒的选择不合理。那这个呢，就是跟具体问题有关。 嗯，就是说我刚才讲的，存在弱作用的时候，你就需要用啊很好的描述弱作用的一些泛函，你比如说 m 零六泛函来进行描述的时候，这个时候有可能会导致手脸上的困难。 因此你如果用前面三个去处理的都不好使的情况下，可以考虑啊。这个猜测拨函数打破对称性，或者说你这个 scf 计算的时候用 qc 的办法 啊。这个呢，是不得已这样去选择，因为他的计算量是很大的。就这个 sf d q c 或者 x q c 好。这个呢是计算老司机分享给你自自自下收敛失败。 电子部计算收敛失败的时候一些典型的处理办法，但这个呢，只是典型的一些问题，不包括所有的，还有其他的一些原因需要你自己呢，多做笔记，多积累。好，谢谢你的关注。

啊，昨天我分享了一个关于计算分子偶集剧的呃，小视频， 呃，结果分享之后呢？呃，有好几位同学和朋友哈，跟我留言说我有点不负责任哈， 说这个后面还有一些没有没有分享说透你。比如说多原子分子怎么处理，然后呢？为什么那个计算结果和实验结果存在一定的偏差，怎么提高？呃，我又补作了一点工作。然后呢，进一步分享， 这个多原子分子跟双元子分子，他不一样的就在于，呃，这个分子体系里面呢，这个分子藕积聚啊，分量啊，比较多。你譬如说水分子啊，他这个里面呢，这个氧和青，它构成了一个藕及 子，就是一个代步，然后这两个氧和氢呢，又构成一个代步，所以它这里面呢，有两个啊，分子藕结锯的分量啊，这个氢和氧构成第一个分量，第二个分量。那么藕结锯，它是一个死量， 这两个分量呢，就可以进行死量的加减，因为这两个死量的方向呢，都是相同的，所以它叠加起来呢，在这个中间啊，整个的那个分子偶集距就比较大，是一点八五啊，得败。 而另一方面，你譬如说二氧化碳呐，二流化碳呐，啊，这样的啊，这是他第一个分量，这是第二个分量。大家注意看，这两个分量啊，他方向相反， 那么叠加的结果是什么呢？就是他的偶集聚互相抵消了，所以这个二氧化碳分子呢，他的偶集聚是为零的啊，二流化碳呢，也是一样的。由此可见呢，这个偶集聚啊，以这个里面 的这些偶集剧分量的分布取向是有很大关系的，而这个呢，就跟分子的对称性是密切相关的 啊，这个有什么用呢？这个对于确定分子的很多属性啊，是非常有帮助的，你比如说光谱啊，譬如说他的溶解性，比如说反应活性，他都是有一定关系的啊。打个比方，你比如说在这个分子就是二律乙烯， 他有两种构形，一种呢，他是顺势，一种，是啊，这种啊反啊，就是反的，就是这个反式的这种呃构型。然后呢，在这种情况下，大家请看他这两个分子偶极具，他是同向的，就有点像水分子，这两个偶极具的分量可以叠加， 而在这里呢，他是反向的，叠加的结果是零，而这个呢，是一个强的偶集剧。很显然他们的这两个的偶集剧有这么明显的差别， 他的溶解性能、反应性能都有一定的差别，光谱性能也有一定的差别，那么这个呢，是关于藕积聚 多原子分子里面就是需要他进行叠加，而这个呢，不用担心啊，就是高斯软件，他会跟你自动叠加，那么我们关键是要怎么算的准 啊？你比如说我们用水分子为例哈，这个实验结果是一点八五个德拜，我们看看用不同的方法计算 啊，你比如说我们用啊，相同的范函 b 三 l i p， 但是我改变机主的设置啊，我用六杠三幺幺 g， 然后呢，加即化加弥散，算出来是多少呢？大约是二点一零 啊 d 啊得败。然后呢，如果说我们把这个机组扩大啊，用这个相关机组啊，就 cc 啊杠 pvtz， 这个算出来就是一点九零，已经非常接近一点八五得败了， 我们如果再给他加上弥散啊，闭上 ioyp 放寒是一样的，那这个呢，就完全能算出来是一点八五个德拜啊，这个就是做图做出来的结果哈，这可以看得出来，他这个取向就像我刚才说的，至于怎么做图，跟我前面上一个分享的是一模一样的，就在高速没有里面就能直接做图 啊，这个只是根据水分子，我们做了这么一个简单的对比，那么你如果想了解更多的，我给大家推荐推荐一篇更严谨的测试文章，这个在 gpca 二零一四年的他测试呢，像不同的啊，那个处理方法像 happy fog， 二阶微扰啊，还有 ccsd 啊，以及呢，不同的范函类型的，做的结果是什么呢？就包括那个机组的啊，不同的机组啊，他也做了测试，测试的结果呢，我在这里简单的做一个图，如果说单纯的从分子偶集剧的角度来说的话 啊， b 三 lyp 的表现还是不错的，当然呢，他测试的机组因为都是有机分子哈，就是常见的这些有机啊，小分子 啊，然后呢，还有分子碱性啊，这个 b 三 lyp 表现也是不错的，如果说我们用啊，比较大的机组， 比如说用这个 aug 杠， cc 杠 pvtz 的这种机组的话，一般来说分着偶集剧啊和急性都能算的比较准。这个就为我们做光谱分析，还有一些反应分析呢，可以带来比较好的分析基础 啊。这个呢，是为昨天的工作哈，做一个补充。然后如果你做那个多元质分子啊，比如说做药学分子啊，啊，还有一些分子催化剂啊等等啊，可能会用得上啊，这个是今天就是做的这么一个高师学习系列的一个分享啊，谢谢，也欢 欢迎大家转发。如果说你对高斯啊，还有就是哇，是吧，密度范涵学习感兴趣也关注我的那个计算老司机公众号， 我会不时的分享这样一些小视频，你有什么要求也可以告诉我啊，我有空的时候呢，我也会做一些小视频好不好，谢谢。