水分子¶
本示例将对一个水分子(H2O)应用高斯软件和密度泛函 B3lyp/6-31G* 方法进行量子化学优化。本计算使用 Prothod 的 qm 量化计算模块。
使用 Prothod 进行计算的操作过程如下:
操作步骤¶
初始化输入文件¶
在一个新建的文件夹内,首先运行命令初始化 qm 模块的输入文件
prothod init qm
.
├── option.txt
└── start
在 start 文件夹内提供初始构型¶
cp ~/h2o.xyz start/ # 拷贝一个水分子初始构型文件
此时目录结构为
.
├── option.txt
└── start
└── h2o.xyz
start/h2o.xyz
文件内容为:
3
Generated by Multiwfn
O -0.00000000 -0.10000000 0.11930801
H 0.00000000 0.75895306 -0.47723204
H -0.00000000 -0.75895306 -0.47723204
编辑 option.txt 文件修改参数¶
编辑 option.txt
文件内的参数,使用 Gaussian
软件和 B3lyp/6-31G*
方法
[compute]
[[compute.step]]
# 选择软件: ( Gaussian / ORCA / DFTB )
soft = 'Gaussian'
# 计算用的方法基组等参数
keyword_line = "# B3lyp/6-31G*"
提交计算¶
运行命令提交计算
prothod sub test 1 20 # 提交队列名,使用节点个数,每个节点使用核数
计算过程中会生成中间过程文件,计算完成后默认会自动删除中间过程。计算结果在 result
文件夹内。
.
├── option.txt
├── result
│ ├── h2o.out
│ └── h2o.xyz
└── start
└── h2o.xyz
本例中 result
文件夹内的 h2o.out
是优化后的输出文件,而 h2o.xyz
是优化后的结构文件
result/h2o.xyz
文件内容为:
3
Generate by mout-xyz
O 0.000000 0.120973 0.000000
H 0.748509 -0.609366 0.000000
H -0.748509 -0.358416 0.000000
result/h2o.out
文件内容结尾为:
N-N= 9.159438874216D+00 E-N=-1.989033091506D+02 KE= 7.586600121969D+01
Symmetry A' KE= 7.126112183254D+01
Symmetry A" KE= 4.604879387146D+00
1\1\GINC-K804\SP\RB3LYP\6-31G(d)\H2O1\ZJLIN1\18-Aug-2021\0\\# B3lyp/6-
31G*\\c\\0,1\O,0,0.,-0.1,0.11930801\H,0,0.,0.75895306,-0.47723204\H,0,
0.,-0.75895306,-0.47723204\\Version=EM64L-G09RevD.01\State=1-A'\HF=-76
.397036\RMSD=8.492e-10\Dipole=0.,0.077724,-0.8234837\Quadrupole=-1.022
1302,1.1414108,-0.1192806,0.,0.,-0.058836\PG=CS [SG(H2O1)]\\@
TWO ROADS DIVERGED IN A WOOD, AND I--
I TOOK THE ONE LESS TRAVELED BY,
AND THAT HAS MADE ALL THE DIFFERENCE.
-- ROBERT FROST
Job cpu time: 0 days 0 hours 0 minutes 0.8 seconds.
File lengths (MBytes): RWF= 5 Int= 0 D2E= 0 Chk= 1 Scr= 1
Normal termination of Gaussian 09 at Wed Aug 18 00:44:39 2021.
结构¶
在本例中,优化前 的结构如下,我们提供了一个键长不对称的水分子初始构型,测量键角为 103.0661 度
。
左边键长为 0.88886 Å
,右边 1.04578 Å
优化后 的结构如下,水分子变得对称,测量键角为 103.7225 度
。左边键长为 0.96855 Å
,右边键长为 0.96869 Å
。