ORCA 实操入门
从水分子单点到乙醇优化、IR与热化学,提供真实输入和短命令。
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下载完整输入、真实输出、模式动画与绘图脚本。解压进入资料包目录,先提取已有结果:
bash analyze.sh
图片在 reference/figures,能量与频率CSV在 reference/analysis。15个小分子条件和原生工具结果都随包提供;绘图调用集群ASE3.29.0环境的Python3.11、NumPy/SciPy。
重新计算整组,在新解压目录执行:
sbatch submit.slurm
结果写入 work,最后自动运行IR/模式工具、提取数据并画图。模板按本例实际平台分配P100主机中的1个CPU核心和1个GPU配额,ORCA本例只用CPU,显卡不参与计算,计费按所选GPU分区规则。常规ORCA生产任务优先通过 yskit 复制CPU模板,并按模板分配设置 %pal;当前资源状态以门户或Slurm为准。小分子串行样例用于学习,不用于评估56核并行效率。
ORCA为6.1.1官方x86-64 CPU预编译发行包;本体没有在集群重新源码编译,配套OpenMPI4.1.8由GNU13.3编译。本例每次只启动一份驱动、单进程单线程,%maxcore 500 为每进程MB参考值,不是严格峰值内存上限。
1 本专题怎么读#
- 单点能、基组与电子收敛:以固定水分子开始,认识输入、电荷/自旋、HF基组、SCF和梯度。
- DFT网格与ECP:比较PBE/PBE0、数值积分与HI的匹配基组/ECP。
- 结构优化、频率与IR:从乙醇初始结构到局部极小点,提取21个振动与原生模式动画。
- 气相热化学:读懂ZPE、H、TS、G及默认Quasi-RRHO。

2 最短的手动入口#
在已经分配的计算资源中:
module purge
module load orca/6.1.1
"$ORCA_ROOT/orca" case.inp > case.out
输入里的 %pal 决定内部并行,驱动只启动一次。先检查科学收敛,再读取最终性质;正常结束并不自动说明几何是极小点、活性空间合适或结果已经达到材料/实验精度。
3 从哪里看原始文件#
inputs 保存可以修改的输入;reference 保存本专题的真实参考输出,work 是你重新计算的结果。每个目录里的 case.out 是主输出,case.engrad 是能量/梯度,乙醇另有 case.xyz、case_trj.xyz、case.hess。IR与模式动画在 native-tools。重新跑整组请新解压,避免覆盖已有工作。
实际算例固定了几何、方法、基组、电荷和自旋。更换体系要重新检查这些条件;不同化学组成或不同ECP定义的绝对能量不作直接排名。输入关键词可结合ORCA6.1官方手册查阅。
相关能与活性空间实操#
MP2与耦合簇使用固定水分子解释相关能、RI与冻结核;DLPNO阈值分别比较PNO、三重激发及参考处理;活性空间与NEVPT2以三个H2键长展示自然占据与有限基组全CI对照。完整输入、实际终端和4张真实图随资料包提供,串行CPU实例不作为GPU或多核性能结论。