Chem-Kagaku

量子化学計算

最終更新：2008年12月11日 13:24

chemindex

- view

管理者のみ編集可

GAMESS

GAMESSのインストール

GAMESS処方箋

http://f31.aaa.livedoor.jp/~wikilink/pukiwiki/pukiwiki.php?%5B%5BGAMESS%5D%5D

http://mywiki.jp/kimikazu/%93d%8Eq%8F%F3%91%D4%83%81%83%82/

http://pc-chem.info/2007/07/wingamesssmp.html

DV-Xa

楽しい電子状態計算

DV-Xα分子軌道計算

Winmoster

DMol3

DMol3のマニュアル

DMol3 吸着エネルギーを必要とする計算の場合

1.基盤だけのエネルギー
2.吸着してくる原子だけのエネルギー
3.吸着状態にあるエネルギー

の３種類の計算をしなければならない。

計算条件の設定

Ceriusで計算したいモデルを読み込み表示した状態にする。

1.QUANTAM1→DMOL3→RUN 2.RUNの右側のボタンで、DMol3の種類を選ぶ。

 MolecularDMolかPeriodicDMol3(周期モデル)

3.FilePrefixの左側の入力欄に、計算結果出力ファイル名を設定(拡張子不要) 4.Taskを必要に応じて設定

 一点計算の時：SinglePointEnergy
 構造最適化の時：GeometryOptimization

5.Methodを設定

 localDFTかnonlocalDFT
 エネルギー計算の場合 nonlocalDFTが正確である。
 構造最適化の場合はlocalDFTを選択。

6.MethodのMore..を設定

 localの時：VWNかPWC
 nonlocalの時：GGA

7.Coreの左側のボタンで内殻の電子の考慮の度合いを設定。

 すべて考慮：NONE
 ECP：影響の無いものを考慮しない(一般的にこれを使用)
 AE Relativity：まったく考慮しない

8.Basis Set：DNP(もっとも精度が高い・・cutoffの設定のかわりに精度を設定する項目) 9.電荷関連の設定をする。

 ElectronicState...で設定画面を開く
 9-1.スピンの考慮の設定をする。
     Spin Polarizationの前のボタンで設定。
     デフォルトはRESTRICTED(考慮しない)になっている。
     考慮する場合はUNRESTRICTEDに設定する。他のオプションは設定不要。
     ただし、自分でスピンの数を設定したいときは
     Constrain Spinボタンを押し、右側の入力部分にスピンの数を設定。
 9-2.Occupationsボタンで精度の決定。
     デフォルトはFERMIだが、吸着モデルの場合はSMEARかTHERMALを選択

10.PeriodicPropertiesボタンで周期モデルの計算プロパティーの設定。

 PDOSを書く場合、Density of States、Alpha、Betaにチェックを入れる。
 10-1.WavefunctionPropertiesの設定。
      MullikenAnalysisの左側のボタンで、解析条件を設定。
      CHARGE,POPULATION,FULL,NONEから必要な条件を選択
      (普段はCHARGEでよい)
 10-2.ChargeDistributionの設定。
      HirshfeldAnalysisの左側ボタンで解析条件を設定。
      CHARGE,DIPOLE,QUADRUPOLE,NONEから必要な条件を選択。
      (普段はCHARGEでよい)
 10-3.Orbitalsの設定。
      HOMO,LUMOをチェック。
      必要に応じてNumber on Either Side of Fermi Energyの
      左のボックスで、HOMO､LUMOからの幅を設定。
      (近接した部分も見るかどうかの設定)
 10-4.ElectronDensitiesで、電荷密度の設定。

11.SCF Optionsの設定

 11-1.Maximum numnber or cycles(試行回数)を200に。
      収束しないモデルではEnergy tolerance(許容誤差)の値を大きくすると良い。
      そのエネルギー以下を収束とみなすような設定となる。
 11-2.ChargeMixingの値を0.10に。
      これはこれまでの経験値を結果に入れるかどうかの設定で
      数値は経験値の割合を示す。割合が高いほど計算は速くなるが
      正確さは失われる。

12.RUN Optionsの設定。

  RUNボタン右側のOptionsボタンを押し、設定する。
  Memoryが125になっているので256に変更。

demol3ではcutoffの設定はできない。

全ての設定が終わったら、RUNボタンを押すと計算が始まる。 JobContorollでジョブの管理ができるので必要に応じて行う。

原子の固定

Geometry→ConstraintsでGeneralConstraints画面を開く。
固定したい原子を選択して、DefineConstraintsボタンを押す。
上のリストにこの原子のX,Y,Zが追加されれば固定完了。
設定を解除したいときは、DeleteConstraintsボタンを押す。

計算結果

一点計算の時> xxxxx.outmolファイルに結果が入っている。

収束しなかった場合↓のような結果となる。 Please examine eigenvalues If HOMO-LUMO gap is small, use Occupation Thermal (or Smear) option You may need to change spin of the system or use symmetry Submit Dmol3 again with SCF_Restart on. Leave Status 13 収束しなかった場合、PDOSは表示されないので、ファイルもできていない。

収束した場合 time all done 0.41m 24.53s で終わっている。以下の行を探し、エネルギー値を求める。 Ef -747.370285Ha -0.5747368Ha 5.97E-07 75.8m 144

binding energy -0.5747368Ha -15.63939eV -360.660kcal/mol

totalエネルギーの結果は、一番下から少し上に行き、

Entering Scf Section ++

           Total Energy           Binding E       Cnvgnce     Time   Iter

Ef -969.597040Ha -0.2002493Ha 4.55E-02 0.2m 1 Ef -969.590635Ha -0.1938437Ha 3.59E-02 0.3m 2 Ef -969.579347Ha -0.1825556Ha 1.28E-02 0.4m 3 Ef -969.581702Ha -0.1849111Ha 1.60E-02 0.5m 4 Ef -969.579067Ha -0.1822761Ha 5.86E-03 0.6m 5 Ef -969.578885Ha -0.1820940Ha 3.17E-03 0.7m 6 Ef -969.578935Ha -0.1821435Ha 1.12E-03 0.9m 7 Ef -969.578946Ha -0.1821545Ha 6.03E-04 1.0m 8 Ef -969.578947Ha -0.1821560Ha 2.18E-04 1.1m 9 Ef -969.578942Ha -0.1821511Ha 5.58E-05 1.2m 10 Ef -969.578944Ha -0.1821529Ha 9.93E-06 1.3m 11 Ef -969.578943Ha -0.1821521Ha 5.23E-06 1.5m 12 Ef -969.578944Ha -0.1821524Ha 2.09E-06 1.6m 13 Ef -969.578943Ha -0.1821523Ha 9.23E-07 1.7m 14

という場所の一番下の行の-969.578943Haがトータルエネルギー値になる。単位がHaなので、×27.211して単位をeVにする。

電荷やスピンも求められる。

.outatom ファイルがあるときはまだ計算中である。

構造最適化の時> 最適化前の構造は xxxxx.car.org に保存されている。最適化後の構造は xxxxx.car に保存されている。一点計算を行う場合は一度構造最適化を行い
xxxxx.car ファイルを読み込んで計算すると良い。

ＰＤＯＳを見る

dmol3を計算したディレクトリの中で

pdos ファイル名 を入力し実行する。（ファイル名.dosのファイル名のみ入力）

～grfというファイルが各原子ごと作成されるので、ceriusで表示をnumberにして対応して見る。

その後ceriusを開き、TABLES＆GRAPHS→GRAPHS→File→Load graphsを実行し、表示したいファイル名を選択する。

x軸ｙ軸の表示の幅を変えるには、Graph→Scalingを実行し、Min、Maxの値を見たい幅に変更する。

エラー

Insufficient space in status list to store job information. Please clean up status list ( under job control ) and resubmit. 上記のエラーはJob　Controlのリストの中がいっぱいのときに出るエラーです。解決策は、Job　Controlを開き、ComplateとなっているモデルはREMOVEで削除し、 STARTになっているものは、一度kill　Jobをしてから、REMOVEする。今現在計算中のモデルだけを残し、すべて削除する。

「量子化学計算」をウィキ内検索