Gaussian 专题

Gaussian EPT电离能极点实操

水分子OVGF/P3完整输入,恢复冻结芯轨道编号并区分占据极点、虚轨道和MP2参考。

更新于 2026-11-05约 4 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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本篇使用鸢算科技集群实际运行的 Gaussian 16 C.01 AVX CPU 结果。程序为厂商预编译版本,按用户独立初始化;每份参考输入1线程、1GB,不作为CPU节点性能基准。

下载29份完整输入、实算数值与6张图的绘图资料,在新目录操作:

unzip gaussian-keyword-methods-practical*.zip -d gaussian-example
cd gaussian-example
bash run.sh

默认从随附实算数值生成 analysis/energies.csv、analysis/selected-results.json 和 figures/,不调用Gaussian;使用已有ASE Python环境里的NumPy和Matplotlib。其他电脑可用 PYTHON=python3 bash run.sh 指定自己的环境。

重算前用 yskit gaussian-init 初始化自己的授权程序,按Gaussian提交示例申请CPU资源。在已分配的资源中执行 bash run.sh compute 顺序重算全部29例;单独一例用 bash compute.sh 案例名,已有完整work目录用 bash run.sh analyze 重新提取。脚本不自行申请资源,也不覆盖同名work目录。个人检查点和完整波函数只保留在自己的计算目录。

1. 准备水分子的EPT输入#

EPT用于电子传播子近似下的电离/电子附着相关能量。这里固定水几何,用OVGF+P3一次请求两类近似;6-31G(d)只是小基组操作示例,不能作为高精度IP/EA结果。

bash compute.sh water-ovgf-p3-probe
%nprocshared=1
%mem=1GB
%chk=result.chk
#p EPT=(OVGF+P3)/6-31G(d) SCF=Tight NoSymm

Actual small Gaussian method-family coverage probe

0 1
O 0.000000000000 0.000000000000 0.000000000000
H 0.000000000000 0.757000000000 0.586000000000
H 0.000000000000 -0.757000000000 0.586000000000

2. 找极点摘要,不把FCHK总能量当电离能#

grep -n 'Summary of results' work/water-ovgf-p3-probe/output.log
sed -n '/Summary of results/,$p' work/water-ovgf-p3-probe/output.log

每个轨道分别出现OVGF和P3摘要,包括Koopmans参考、不同阶极点和极点强度PS。本例FCHK的Total Energy是内部 MP2参考 −76.196604834889 Hartree,并不是任何一个轨道的电离能。

对占据轨道,负极点取相反数得到正的电离能近似,IP/eV = -pole/Hartree × 27.211386。对虚轨道,本例正极点与电子附着分支有关,不能也标成正的IP;正附着能通常对应负电子亲和能估计,本例非弥散小基组尤其不宜据此判断稳定阴离子。

3. 本例要先恢复全局轨道编号#

原生日志NFC=1表示相关空间冻结了1个芯轨道。EPT摘要采用该空间中的编号,因此本例global = printed + 1;再用Koopmans数值与FCHK全局轨道本征值相对照。这个加1是本例的冻结芯数,不要写死到所有体系。

摘要编号 全局空间轨道 类型 OVGF最外层极点对应IP / eV P3+对应IP / eV
2 3 占据 18.574 18.434
3 4 占据 14.488 14.084
4 5 HOMO 12.138 11.719

水分子占据轨道的OVGF和P3+极点估计

全局6是本例第一个虚轨道,其OVGF正极点约 +5.217 eV、P3+约 +5.209 eV;这里单独说明,不混入上图的正IP柱。

4. 用配套脚本提取#

全部资料默认提取已有数值,重算完整29例后再提取自己的日志:

bash run.sh analyze
python3 - <<'PYDATA'
import json
x=json.load(open('analysis/selected-results.json'))
for b in x['water-ovgf-p3-probe']['propagator_blocks']:
    print(b['global_orbital'],b['occupied'],b['model'],b['values'][-1])
PYDATA

读取PS时结合所采用的近似与状态性质判断,不只选“看起来最接近实验”的一行。不同阶结果差异、弥散基组与冻结芯/窗口设置都可能影响解释。若需要总能量差定义的垂直或绝热脱电子能,另看脱电子能实操,不要把两种定义的输出字段混用。

参考:EPT原厂说明。

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