Gaussian G4与CBS复合方法实操

下载23个条件的完整输入、原生数值摘录和绘图脚本，在新目录解压后先查看已有结果：

bash run.sh

得到 analysis/ 与 figures/。这一步不调用Gaussian，使用现有ASE 3.29 Python环境中的NumPy、Matplotlib分析和绘图。

需要重算时先准备自己的Gaussian环境：

yskit gaussian-init

按Gaussian输入与提交的CPU作业流程准备脚本，将作业执行命令改为 bash run.sh compute。已经获得CPU作业资源时，可在另一份新解压目录直接执行：

bash run.sh compute

程序依次运行23份原生输入、23次formchk，再从自己的 work/ 分析和画图。不要在客户登录终端启动正式计算。已有 work/analysis/figures 时请另解压一份；只有 work 而没有分析/图目录时可用 bash run.sh analyze 继续后处理。

软件为Gaussian 16 C.01 AVX厂商预编译CPU版本，按用户独立初始化，没有公共Gaussian module；本例没有自编译器/MPI配置可供套用。每份参考输入1线程、1GB，采用整节点模板时按实际分配与运行安排统一设置线程/内存。本例不作为GPU或Intel Xeon 8173M节点的性能数据。

1. 复合方法不是只跑一个大基组单点#

G4、G4MP2和CBS-QB3按各自方案组合结构优化、频率、多个电子结构级别/基组及修正项。本例分别从同一份水坐标开始，运行三套完整流程；不要把普通单点输入后随意加一个大基组名称，当作等价复合方法。

2. 三份完整输入#

G4：inputs/g4-composite/input.gjf：

%nprocshared=1
%mem=1GB
%chk=result.chk
#p G4 NoSymm

Water correlation/composite practical g4-composite

0 1
O 0.000000000000 0.000000000000 0.000000000000
H 0.000000000000 0.759061990794 0.587728588833
H 0.000000000000 -0.759061990794 0.587728588833

G4MP2：inputs/g4mp2-composite/input.gjf：

%nprocshared=1
%mem=1GB
%chk=result.chk
#p G4MP2 NoSymm

Water correlation/composite practical g4mp2-composite

0 1
O 0.000000000000 0.000000000000 0.000000000000
H 0.000000000000 0.759061990794 0.587728588833
H 0.000000000000 -0.759061990794 0.587728588833

CBS-QB3：inputs/cbsqb3-composite/input.gjf：

%nprocshared=1
%mem=1GB
%chk=result.chk
#p CBS-QB3 NoSymm

Water correlation/composite practical cbsqb3-composite

0 1
O 0.000000000000 0.000000000000 0.000000000000
H 0.000000000000 0.759061990794 0.587728588833
H 0.000000000000 -0.759061990794 0.587728588833

三者不再手动附加 /6-31G(d)，因为各自流程会调用方法规定的不同基组。电荷多重度仍是中性单重态 0 1。本例没有另加溶剂模型或改变复合方案的定义。

单独运行一份输入时，在已分配CPU资源且加载自己的环境后：

cd inputs/g4-composite
mkdir -p scratch
export GAUSS_SCRDIR="$PWD/scratch"
g16 < input.gjf > output.log
formchk result.chk result.fchk

若要自动完成本包全部条件，在另一份新解压目录执行 bash run.sh compute。

3. 从最终方法摘要取数#

以G4为例：

grep 'G4(0 K)' output.log
grep 'G4 Enthalpy' output.log
grep 'Total Energy' result.fchk

第三条可用于查看检查点字段，但最终FCHK的Total Energy属于最后一个子作业，不是完整G4答案。同样不能抓最后一条普通 SCF Done 作为复合能量。本例最终FCHK约−76.066674 Hartree，而G4的0 K摘要约−76.397254 Hartree，含义明显不同。

4. 0 K、内能、焓与自由能分别是什么#

最终摘要里的 (0 K)已含本方法规定的零点能修正；Energy为对应温度内能，Enthalpy再包含PV项，Free Energy包含熵项。气相热化学的含义和假设可查Gaussian官方说明。

本例为298.15 K、1 atm理想气体条件，实际摘要如下，全部单位Hartree：

这些方法有各自的基组组合、经验修正和绝对能量参照，不能按哪一个数字更负来排名准确度。计算反应量时，应在相同方法、温压、标准态和适合的物种集合下做能量差；这张表本身也不是溶液反应自由能或实验生成焓。

5. 零点能与频率怎么衔接#

本例G4/G4MP2的零点缩放为0.9854，CBS-QB3为0.99。下载包读取实际的三个正频率，先独立计算未缩放的 ZPE = 1/2 Σhν，再核对方法摘要的缩放ZPE；没有把后面的HF子作业FCHK误当成前面频率计算的完整数据。

图中另用实际质量、优化后的惯量、三个振动频率和转动对称数2，独立计算平动、转动、振动及理想气体熵，核对摘要的U/H/G。摘要仅打印到10⁻⁶ Hartree，末位差应结合输出精度判断。

6. 完整流程最终得到什么#

按准备GJF→初始化个人环境→提交CPU作业→检查最终方法摘要→区分电子能/0 K/U/H/G→提取和画图的顺序操作。包中三套完整复合任务均有实际输入与数值摘录；自己的完整检查点在 work/。

head analysis/composite.csv
ls figures

analysis/composite.csv汇总三种方法的最终摘要和独立计算，figures/提供高清图。已有结果用 bash run.sh即可复画。更多几何/频率操作见优化与构象及热化学，普通相关能与梯度见后HF实操。

BSSE、反应能与标准态继续操作#

新增Counterpoise与幽灵基组、反应能与自由能台阶及标准态转换。完整实际GJF、片段参照、G4摘要、计量系数、缩放热振动和高清图；明确固定几何相互作用、理想气体标准态、实际HOOH对称数与溶剂化的边界。