• 各種Sadlej基組的Gaussian格式的定義

    各種Sadlej基組的Gaussian格式的定義

    文/Sobereva @北京科音   2016-Sep-18


    Sadlej曾經提出過很多專用于算偶極矩、極化率、超極化率這些電場響應性質的基組,比用普適的Dunning系列基組算這類問題更劃算。在EMSL上也有Sadlej基組但是很不全面。雖然他們也提供了含有基組定義的網頁,但是格式是他們自己的,沒法直接用在Gaussian上。筆者通過自編程序,把各種Sadlej基組轉換成了Gaussian格式便于大家使用。

    下載地址:/usr/uploads/file/20160918/20160918181551_95453.rar

    壓縮包里的.gbs文件就是把源基組文件轉換后的文件,可以用文本編輯器打開。在Gaussian中用的時候可以把要用的元素的定義拷出來,也可以直接用@把整個文件進行引用,Gaussian就會自動從中提取當前計算所需的元素信息。比如
    #p B3LYP/gen

    Title Card Required

    0 1
     C                  0.00000000    0.00000000   -0.52710800
     H                  0.00000000    0.93885600   -1.11413900
     H                  0.00000000   -0.93885600   -1.11413900
     O                  0.00000000    0.00000000    0.67386600

    @C:\POL.gbs
    詳見《詳解Gaussian中混合基組、自定義基組和贗勢基組的輸入》(http://www.shanxitv.org/60)。

    筆者不敢保證轉換過程100%沒錯誤,畢竟牽扯到的基組和元素很多無法一一人工檢查,而且有的源基組文件的格式不是很清楚。另外注意,Sadlej搞基組的時候對原子不同組態有時候弄了不同的基組,所以.gbs文件里有個別元素被定義了兩遍,大家去看基組源文件里的注釋就知道是怎么回事了。

    源基組文件來自于這兩個網頁
    1 http://www.qch.fns.uniba.sk/Baslib/
    這個網頁提供了完整的POL、HYPOL、POL_F的定義,以及Z2POL、Z3POL對從H到Cl的定義。
    2 http://www.chem.uni.torun.pl/zchk/basis-sets.html
    這個網頁提供了ZPOL對于第一周期過渡金屬的定義,以及完整的LPOL的定義。

    以上兩個網頁都有專用于相對論計算的版本,由于這個大家一般不涉及到,所以筆者沒有對這些基組進行轉換,即筆者提供的壓縮包里都是給非相對論計算用的。

    這里簡單提兩句這些Sadlej基組的特征。

    Sadlej POL:也叫Sadlej pVTZ基組,從1988年陸續提出。參數是優化計算靜態極化率得到的。這種基組大小和cc-pVTZ差不多,但對第二、三周期原子都沒有f函數,卻比cc-pVTZ多了彌散函數。用于計算TDDFT以及相應外場的性質,如偶極矩、極化率、紅外強度、拉曼強度、振動頻率都很好,比同等大小的其它基組都好不少,與昂貴得多的aug-cc-pVTZ相仿佛。
    (注:在EMSL上有Sadlej pVTZ基組,其實就是Sadlej POL基組,但和這里提供的Sadlej的POL基組不完全相同。EMSL上的那個是片段收縮的,這里提供的是廣義收縮的,據說結果差不多,但用這里的話在Gaussian等基于片段收縮的程序中會慢不少。)

    Sadlej POL_F:在POL的基礎上對一些元素增加了f極化,POL原先的參數沒變。

    Sadlej HYPOL基組:1998年提出。專門適合于計算超極化率的基組,是在Sadlej POL基組基礎上進行一些去收縮再增加軌道指數相同的更高一階角量子數的基函數得到的。

    Sadlej ZPOL:2004年陸續提出。對POL基組進行簡化。適合計算大體系偶極矩和極化率。ZPOL和Z3POL是一回事。另外還有Z2POL,是把Z3POL的收縮的極化函數里的primitive shell數減少一層。

    Sadlej LPOL:2009年提出。廣義收縮程度很高,所以若在Gaussian中會很慢。L代表Large,比POL大,適合計算中、小體系極化率和第一、第二超極化率。只對C H O N F有定義。LPOL具體分為fl、fs、dl、ds。其中l是指large,s是指small,后者是對前者減少極化函數和調整收縮方式來降低耗時。而f、d是指重原子的最高角動量極化函數。大小關系:ds < dl < fs < fl。

    EMSL上還有個Sadlej+,這個不是Sadlej課題組搞的,而是Casida等人在JCP,108,4439中計算里德堡激發態的時候,在Sadlej POL基礎上增加彌散函數后的結果,只定義了C、H、O、N,都是給s增加了兩層彌散函數,p、d增加了一層彌散函數(H沒有d也不給它加d)。算超極化率應該比POL有不小改進。
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