ORCA指定位置静电势计算

想比较卤素外侧不同位置的静电势，或者把一组空间采样点交给自己的分析程序，可以用 orca_vpot 直接读取已有波函数。这里计算 CF3Cl 的九个点，展示输入格式、终端调用和实际数值。

1. 准备电子结构结果#

下载ORCA文件处理实例包。按轨道与电子密度教程解压并执行 bash run.sh 后，CF3Cl 结果在 work/CF3Cl/。已有相同计算结果时，直接继续后处理。本例为 ORCA 6.1.1 官方预编译版、配套 OpenMPI 4.1.8，单进程 CPU 计算；完整 inputs/CF3Cl.inp 为：

! PBE def2-SVP TightSCF NoSym NoRI
%pal nprocs 1 end
%maxcore 1024
* xyz 0 1
C   0.0000000000  0.0000000000  0.0000000000
Cl  0.0000000000  0.0000000000  1.7600000000
F   1.2539360253  0.0000000000 -0.4433333333
F  -0.6269680127  1.0859404526 -0.4433333333
F  -0.6269680127 -1.0859404526 -0.4433333333
*

这是固定几何的单点例子，没有进一步优化或溶剂模型。原子坐标为 Å；稍后的采样点文件使用 bohr，两者不要混淆。

2. 先检查密度名称#

module purge
module load orca/6.1.1
cd work/CF3Cl
"$ORCA_ROOT/orca_vpot" case.densities > densities.log
cat densities.log
cd ../..

本次包含 case.scfp 等密度名称。ORCA 6 将密度存入容器，请一起保留同主名的 case.gbw、case.densities、case.densitiesinfo。命令中的 case.scfp 是容器里的密度名称，不要求目录里另有一个同名独立文件。

3. 准备空间采样点#

本例九点已经放在 inputs/points.xyz。查看文件：

cat inputs/points.xyz

这不是常规的分子 XYZ 文件：第一行只有点数，随后每行只有三个坐标，没有元素和注释行。单位为 bohr。开头三行为：

9
-3.890083449526 0.000000000000 3.325917981164
-3.824840976327 0.000000000000 3.972434106483

如果自己的坐标以 Å 保存，先除以约 0.529177210903，再写入点文件。不要直接把分子的几何 XYZ 传给这个接口。九点的原始 Å 坐标与独立参考值均在 inputs/independent-potential.json，便于照着替换自己的点。

4. 运行并读取结果#

最简操作为：

bash run.sh potential
cat work/CF3Cl/potential.txt

手动调用对应：

module purge
module load orca/6.1.1
cp inputs/points.xyz work/CF3Cl/
cd work/CF3Cl
"$ORCA_ROOT/orca_vpot" case.gbw case.scfp points.xyz potential.txt > potential.log
cat potential.txt
cd ../..

输出第一行是点数，随后各行为 x、y、z、静电势，坐标和势均采用相应原子单位。例如，本次三个采样点为：

点号只对应本例文件的行序，不能当作自动寻找的局部极值排序。

5. 画图与解释#

左图为同一组物理位置上的静电势，ORCA 与独立 Multiwfn 结果基本重合，最大绝对差约 5.81×10⁻⁸ a.u.。右图单独显示差值，避免把微小误差与物理势值放在同一个尺度上。

这九个固定点用于说明取点与读取流程；它们不等于一次完整的分子表面极值搜索。想看连续表面、σ-hole 或改变电子密度等值面，应继续使用Critic2的σ-hole教程等对应方法，保持相同几何、波函数和坐标单位。

bash analyze.sh work
/public/toolkit/miniconda3/envs/ase-3.29.0/bin/python plot_results.py

前一个命令核对自己的本例结果；后一个从包内参考数据重画全部三张图片。程序接口见 ORCA静电势工具说明。