给基组以even-tempered方式增加弥散函数的工具adddiffuse

给基组以even-tempered方式增加弥散函数的工具adddiffuse

文/Sobereva  2016-Sep-23


有的基组本身没弥散函数,或者虽然有弥散函数但只有一层,比如aug-cc-pVTZ,而对于精确计算超极化率、里德堡激发态的目的一层弥散函数不够。

有一种构建基组的方式称为even-tempered,即相邻GTF的指数是成比例的。若当前基组中某个角动量函数中指数最小的是ζ(n),第二小的是ζ(n-1),则这个角动量的弥散函数的指数应当为ζ(n)*[ζ(n)/ζ(n-1)]。

例如aug-cc-pVTZ对碳的三层D极化函数的指数:
1.0970000
0.3180000
0.1000000
指数最小的两个的比例是0.1/0.318=0.314,因此,再增加一层弥散函数(构成d-aug-cc-pVTZ),指数应当为0.1*0.314=0.0314,如果再增加一层(构成t-aug-cc-pVTZ),就是0.1*0.314^2=0.00986。

笔者写的adddiffuse是用来按照上述方式增加弥散函数的。下载地址:http://sobereva.com/soft/adddiffuse.rar,其中含编译好的windows版和源程序。

启动后需要输入含有Gaussian格式的基组定义的文件。可以从EMSL上拷出来放到文本文件里。文件中可以包含多个元素,每个元素末尾都要有****。压缩包里的aug-cc-pVTZ.txt就是个例子。启动程序后,输入这个文件名,然后选择要增加几层弥散函数,以及对什么角动量增加弥散函数(比如只增加S、P、D弥散就输入SPD,如果输入A就对所有角动量都增加弥散)。然后程序就会在当前目录下产生new.txt,这是添加弥散函数后的Gaussian格式的基组定义。

new.txt里面每个元素前头多了个负号,这样做的好处是,用gen使用自定义基组的时候,若把一堆元素的基组定义放在坐标后头,即使其中有的元素没有在当前计算中出现Gaussian也不会报错。adddiffuse不支持SP壳层。如果某个角动量只含一层基函数,则adddiffuse也不会对之增加弥散函数。

或许有人觉得这程序没多大用,因为用计算器点几下就得到弥散函数的指数了。但是,当你同时需要对多个基组、多个元素都增加一层乃至更多层弥散的时候,手工去弄就很痛苦了,还容易出错。

此程序一个重要用处是基于EMSL上的aug-的Dunning相关一致性基组产生d-aug-和t-aug-版本。虽然EMSL上也有d-aug-的定义,但是撰文时只对前两周期有定义,而t-aug-则在EMSL上根本没有。另外,虽然Gaussian里面内置了d-aug-的定义,比如写CCSD/daug-cc-pVTZ,但是其最外层弥散函数的指数和EMSL上的不符。EMSL上的d-aug-的最外层指数是通过上述even-tempered方式构建的,而Gaussian里的不知道怎么来的,大抵没even-tempered方式构建的合理。

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