Multiwfn：轨道原子成分的四种实际算法

下载Multiwfn轨道与分子性质示例包，保存为example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd multiwfn-orbital-property-examples
bash results.sh
bash read.sh
bash plot.sh

本例使用集群Multiwfn2026.10.18 noGUI，程序自带预编译CPU二进制；水和乙烯波函数来自实际Gaussian16C.01的B3LYP/6-31+G(d)计算，输入与数值波函数随包提供。这里复用已有波函数，不需要重新做Gaussian计算。完整重算13个短后处理条件可用sbatch run.slurm，结束后bash read.sh work analysis-new读取新结果，bash plot.sh analysis-new figures-new绘图。CPU模板按规则申请56核，程序每次只用1线程；这不是56核性能测试。

手动交互的程序路径为：

source /etc/profile.d/lmod.sh
module load multiwfn_nogui/2026.10.18
multiwfn_bin=/public/software/multiwfn_nogui/2026.10.18/Multiwfn_noGUI

下面列出的交互数字对应这个版本，换版本时先看屏幕上的菜单文字。批量运行时给每个任务独立工作目录，避免new.fch等同名输出互相覆盖。

1. 从水分子的第4号占据轨道开始#

"$multiwfn_bin" inputs/water.fchk -nt 1

依次输入：

8
1
4
0
-10
q

8进入轨道成分分析，1选Mulliken方法，4为轨道编号；0返回方法菜单，-10回主菜单，q退出。轨道编号从1开始。该闭壳层水分子有10个电子、5个双占据轨道、23个AO；不要把MO4误当成LUMO。

2. 一份波函数，为什么有几种百分比#

同样的步骤，将方法编号换为2（Stout–Politzer）、3（SCPA）或9（Becke），仍读MO4。可用已有命令文件保存全过程：

mkdir compare-mo4
cd compare-mo4
"$multiwfn_bin" ../inputs/water.fchk -nt 1 < ../commands/water-Becke-MO4.txt > Becke.log

这种命令应放入自己申请的CPU资源脚本；完整提交模板已在包内。常用结果如下：

Mulliken基于AO重叠矩阵分配；SCPA基于系数平方的分配，不能把它直接理解成实空间电子密度积分；Becke用空间分区积分轨道密度。不同定义给不同百分比是正常的。比较一组分子时保持方法与基组一致。

3. 读输出时注意什么#

Becke原生百分比打印3位小数，本例三原子合计100.001%，是显示舍入；归一前积分为100.000924%，也在输出中保留。没有把每列强行改到合计100%。Mulliken和SCPA另由实际AO系数与解析重叠矩阵独立计算。

cat data/MO-atomic-composition.csv
cat commands/water-Mulliken-MO4.txt

成分CSV同时含MO4与MO5的部分方法对照。对自己的分子先选轨道、确认占据与简并情况，再解释原子或片段贡献；不要仅凭某一百分比认定键级或电荷。下一篇见局域化轨道。