ORCA到Critic2波函数格式实操

从ORCA继续做密度、色散和静电势分析，关键是传递实际电子结构结果，并保留后续功能需要的信息。这篇用本组实际文件展示WFX、MOLDEN和FCHK的传递。

1. 查看本组文件#

下载分子后处理资料包，在分配到的CPU资源中解压：

unzip critic2-molecular-wave144-*.zip -d critic2-molecular
cd critic2-molecular
bash run.sh list

模块为 critic2/1.4（内部1.4.155，GCC/GFortran13.3、OpenMP、LAPACK/BLAS、Libcint）、orca/6.1.1 和 multiwfn_nogui/2026.10.18。ORCA和Multiwfn采用已有官方二进制，未在本例重新编译；本组程序使用1个CPU线程，无需GPU。

ls data/water-HF
ls data/CF3Cl

每个分子保留原始 case.inp、case.out 和原生导出的WFN/WFX/MOLDEN。方法和基组始终以原ORCA输入输出为准；转换文件的一般性标题不能代替它们，也不代表执行了新的SCF。

2. 从实际SCF导出轨道#

完整重算使用：

bash run-all.sh

脚本对每个分子先实际运行ORCA，再调用同版 orca_2mkl case -molden 和 orca_2aim case；保留导出前后相同的实际 case.gbw状态，并把新导出的文本文件交给后处理。公开包不分发gbw或软件二进制。

需要手动操作时，在自己的相应计算目录中执行：

module purge
module load orca/6.1.1
"$ORCA_ROOT/orca" case.inp > case.out
"$ORCA_ROOT/orca_2mkl" case -molden
"$ORCA_ROOT/orca_2aim" case

生成的 case.molden.input、case.wfx和 case.wfn应与这次实际单点对应。几何相同不等于电子结构相同，不要从另一套方法或基组随便复制一个波函数替代。

3. 用Multiwfn转换为FCHK#

当前Critic2的普通密度分析可读取本组ORCA MOLDEN/WFX；需要完整基组积分接口的HF能量与σ-hole分析使用FCHK。

先从包目录复制本组HF水分子的实际MOLDEN到一个新目录，再准备局部设置：

mkdir format-demo
cp data/water-HF/case.molden.input format-demo/
cd format-demo
module purge
module load multiwfn_nogui/2026.10.18
cp "$MULTIWFN_ROOT/settings.ini" .
grep nthreads settings.ini

本模块默认1线程，整包脚本也明确在各自工作目录复制设置并设为1线程，不修改用户其他目录里的配置。

输入文件 convert.in如下，依次选择100、2、7并保存：

cat > convert.in <<'EOF'
100
2
7
case.fch
0
0
q
EOF

实际程序调用方式：

"$MULTIWFN_ROOT/Multiwfn_noGUI" case.molden.input < convert.in > convert.log
cp case.fch case.fchk

.fch与这里复制得到的 .fchk字节完全相同；后一步使用当前Critic2支持的后缀，不是再次转换或改变电子结构。

4. 让Critic2读取带基组的文件#

先创建本例HF积分输入，再运行：

cat > in.cri <<'EOF'
molecule case.fchk
load case.fchk
reference 1
molcalc hf
EOF
module purge
module load critic2/1.4
critic2 in.cri out.cro
grep 'Total energy' out.cro

σ-hole则在当前分子和参考场后使用：

sigmahole 1 2 npts 25 25 isoval 0.001 maxangle 90

确认原子编号和计算目的；相关完整例子分别见分子积分和σ-hole表面静电势。

5. 核对传递是否正确#

本组同时检查了原始WFX、转换后FCHK的实际密度、完整电子数、HF能量，以及原始MOLDEN在Multiwfn中计算的9个静电势点。文件转换链保持输入来源，不能只看文件是否生成。

如果手动用Multiwfn计算一个点，先选主功能1，再输入坐标，随后选择坐标单位。例如一个点的实际输入顺序为：

1
0.4,0.3,0.2
2
q
q

这里2选择Å。输出的 Density of all electrons和 Total ESP可与相同物理坐标的结果比较；本包的9个表面点使用同样的单位流程。

最后用 bash analyze.sh查看随包数据与图件；整包新计算依次写入 orca-work/、runtime-data/、conversion-work/和 work/。需要引用Multiwfn的研究工作，请按官方引用说明引用Tian Lu与Feiwu Chen, J.Comput.Chem.33,580(2012),doi:10.1002/jcc.22885，以及Tian Lu,J.Chem.Phys.161,082503(2024),doi:10.1063/5.0216272。

仅分析随包数据时，检查表位于 analysis-reference/CHECKS.json，图片在 figures-reference/；完整重算的对应输出为 analysis/ 和 figures/。