Gaussian Huckel与ZINDO实操

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. 两种Huckel写法是不同计算#

Guess=Huckel只为后续SCF准备轨道初猜，最终仍按指定的HF/DFT方法收敛；route直接写Huckel则请求扩展Hückel模型本身。本批用两份H2输入和一份水输入分别演示。

cat inputs/h2-hf-huckel-guess/input.gjf
bash compute.sh h2-hf-huckel-guess

%nprocshared=1
%mem=1GB
%chk=result.chk
#p RHF/STO-3G Guess=Huckel SCF=Tight NoSymm

Small actual Gaussian keyword-family example

0 1
H 0.000000000000 0.000000000000 0.000000000000
H 0.000000000000 0.000000000000 0.740000000000

本例最终RHF能量 -1.116759307510 Hartree，与相同H2的普通RHF输入一致。结果相同只说明本例两个初猜收敛到同一解；复杂开壳层体系仍须检查稳定性和自旋。

2. 直接运行扩展Huckel#

bash compute.sh water-huckel

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

Small actual Gaussian keyword-family example

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

这里不写普通轨道基组，也不把Huckel与SCF=Tight混成HF计算。实际FCHK能量为 -5.973209534478 Hartree；本例可由双占据轨道本征值的2×sum(occupied)重建，属于这个模型的能量定义。它没有通常的迭代SCF能量含义。

grep -E 'Huckel eigenvalues|Energy=|Normal termination' work/water-huckel/output.log

3. ZINDO计算激发态#

bash compute.sh water-zindo
grep -E 'SCF Done|Excited State' work/water-zindo/output.log

%nprocshared=1
%mem=1GB
%chk=result.chk
#p ZINDO=(NStates=3) NoSymm

Small actual Gaussian keyword-family example

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

原生SCF基态是 -13.5894578042 Hartree，而最终FCHK Total Energy为 -13.178790243606 Hartree，对应第一目标激发态的总能量。二者差乘27.211386，才与第一跃迁约11.1748eV相符；不能把FCHK值又当基态。

4. 怎样读这些数据#

本页没有把Huckel、ZINDO和HF绝对能量混排成“谁更准确”的排行榜。水分子的这组小模型是输入、状态和字段的操作示范，尤其ZINDO参数化通常面向特定光谱应用；真实体系要核对适用元素/化学环境并与更合适的方法比较。若需要常规TD/CIS及谱线展宽，继续看TD与CIS光谱。

来源：Huckel说明、ZINDO说明。