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如何设计crfs数据库

发布时间:2024-12-20 20:32:39

1. 请教一些晶体学的知识

太简单了,我们学校就有这种程序,叫做高斯什么的,
具体我给你问问同事。

等着好消息!
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Gaussian是一个功能强大的量子化学综合软件包。其可执行程序可在不同型号的大型计算机,超级计算机,工作站和个人计算机上运行,并相应有不同的版本。
高斯功能:
分子能量和结构
过渡态能量和结构
键和反应能量
分子轨道
多重矩
原子电荷和电势
振动频率
红外和拉曼光谱
核磁性质
极化率和超极化率
热力学性质
反应路径
计算可以对体系的基态或激发态执行。可以预测周期体系的能量,结构和分子轨道。因
此,Gaussian可以作为功能强大的工具,用于研究许多化学领域的课题,例如取代基的影响,化学反应机理,势能曲面和激发能等等。

关于Gaussian 03 的介绍
是Gaussian系列电子结构程序的最新版本。它在化学、化工、生物化学、物理化学等化学相关领域方面的功能都进行了增强。
1.研究大分子的反应和光谱
Gaussian 03对ONIOM做了重大修改,能够处理更大的分子(例如,酶),可以研究有机体系的反应机制,表面和表面反应的团簇模型,有机物光化学过程,有机和有机金属化合物的取代影响和反应,以及均相催化作用等。
ONIOM的其它新功能还有:定制分子力学力场;高效的ONIOM频率计算;ONIOM对电、磁性质的计算。
2.通过自旋-自旋耦合常数确定构像
当没有X-射线结构可以利用时,研究新化合物的构像是相当困难的。NMR光谱的磁屏蔽数据提供了分子中各原子之间的连接信息。自旋-自旋耦合常数可用来帮助识别分子的特定构像,因为它们依赖于分子结构的扭转角。
除了以前版本提供的NMR屏蔽和化学位移以外,Gaussian 03还能预测自旋-自旋耦合常数。通过对不同构像计算这些常数,并对预测的和观测的光谱做比较,可以识别观测到的特定构像。另外,归属观测的峰值到特定的原子也比较容易。
3.研究周期性体系
Gaussian 03扩展了化学体系的研究范围,它可以用周期性边界条件的方法(PBC)模拟周期性体系,例如聚合物和晶体。PBC技术把体系作为重复的单元进行模拟,以确定化合物的结构和整体性质。例如,Gaussian 03可以预测聚合物的平衡结构和过渡结构。通过计算异构能量,反应能量等,它还可以研究聚合物的反应,包括分解,降解,燃烧等。Gaussian 03还可以模拟化合物的能带隙。
PBC的其它功能还有:(1) 二维PBC方法可以模拟表面化学,例如在表面和晶体上的反应。用同样的基组,Hartree-Fock或DFT理论方法还可以用表面模型或团簇模型研究相同的问题。Gaussian 03使得对研究的问题可以选择合适的近似方法,而不是使问题满足于模块的能力极限。(2) 三维PBC:预测晶体以及其它三维周期体系的结构和整体性质。
4.预测光谱
Gaussian 03可以计算各种光谱和光谱特性。包括:IR和Raman;预共振Raman;紫外-可见;NMR;振动圆形二色性(VCD);电子圆形二色性(ECD);旋光色散(ORD);谐性振-转耦合;非谐性振动及振-转耦合;g张量以及其它的超精细光谱张量。
5.模拟在反应和分子特性中溶剂的影响
在气相和在溶液之间,分子特性和化学反应经常变化很大。例如,低位构像在气相和在(不同溶剂的)溶液中,具有完全不同的能量,构像的平衡结构也不同,化学反应具有不同的路径。Gaussian 03提供极化连续介质模型(PCM),用于模拟溶液体系。这个方法把溶剂描述为极化的连续介质,并把溶质放入溶剂间的空穴中。
Gaussian 03的PCM功能包含了许多重大的改进,扩展了研究问题的范围:可以计算溶剂中的激发能,以及激发态的有关特性;NMR以及其它的磁性能;用能量的解析二级导数计算振动频率,IR和Raman光谱,以及其它特性;极化率和超极划率;执行性能上的改善。
G03W的界面和G98W相比,没有什么变化,G98W的用户不需要重新熟悉界面。

Gaussian 03新增加了以下内容:
新的量子化学方法
(1) ONIOM模块做了增强
对ONIOM(MO:MM)计算支持电子嵌入,可以在QM区域的计算中考虑MM区域的电特性。
通过算法的改善,ONIOM(MO:MM)对大分子(如蛋白质)的优化更快,结果更可靠。
ONIOM(MO:MM)能够计算解析频率,ONIOM(MO:MO)的频率计算更快。
提供对一般分子力场(MM)的支持,包括读入和修改参数。包含了独立的MM优化程序。
支持任何ONIOM模拟的外部程序。
(2) 修改和增强了溶剂模块
改善和增强了连续介质模型(PCM):
默认是IEFPCM模型,解析频率计算可以用于SCRF方法。此外改善了空穴生成技术。
模拟溶液中的很多特性。
可以对Klamt的COSMO-RS程序产生输入,通过统计力学方法,用于计算溶解能,配分系数,蒸汽压,以及其它整体性质。
(3) 周期性边界条件(PBC)
增加了PBC模块,用于研究周期体系,例如聚合物,表面,和晶体。PBC模块可以对一维、二维或三维重复性分子或波函求解具有边界条件的Schrodinger方程。周期体系可以用HF和DFT研究能量和梯度;
(4) 分子动力学方法
动力学计算可以定性地了解反应机制和定量地了解反应产物分布。计算包含两个主要近似:
Born-Oppenheimer分子动力学(BOMD), 对势能曲面的局域二次近似计算经典轨迹。计算用Hessian算法预测和校正走步,较以前的计算在步长上能够改善10倍以上。还可以使用解析二级导数,BOMD能够用于所有具有解析梯度的理论方法。
提供原子中心密度矩阵传播(ADMP)分子动力学方法,用于Hartree-Fock和DFT。吸取了Car和Parrinello的经验,ADMP传递电子自由度,而不是求解每个核结构的SCF方程。与Car-Parrinello不同之处在于,ADMP传递密度矩阵而不是MO。如果使用了原子中心基组,执行效率会更高。这一方法解决了Car-Parrinello存在的一些限制,例如,不再需要用D代替H以获得能量守恒,纯DFT和混合DFT均可使用。ADMP也可以在溶剂存在的情况下执行,ADMP可以用于ONIOM(MO:MM)计算。
(5) 激发态
激发态计算方面做了增强:
由于改善了在完全组态相互作用计算中求解CI矢量的算法,提高了CASSCF执行效率。对能量和梯度计算可以使用约14个轨道(频率计算仍是8个)。
限制活性空间(RAS)的SCF方法。RASSCF把分子轨道分成五个部分:最低的占据轨道(计算中作为非活性轨道考虑),计算中作为双占据的RAS1空间,包含对所研究问题非常重要分子轨道的RAS2空间,弱占据的RAS3空间,以及未占据轨道(计算中做冻结处理)。因此,CASSCF在RAS计算中分成三个部分,考虑的组态通过定义RAS1空间允许的最少电子数和RAS3空间允许的最多电子数,以及三个RAS空间电子总数来产生。
NBO轨道可用于定义CAS和RAS活性空间。对于对应成键/孤对电子的反键轨道可以提供相当好的初始猜测。
对称性匹配簇/组态相互作用(SAC-CI)方法,用于有机体系激发态的高精度计算,研究两个或更多电子激发的过程(例如电离谱的扰动),以及其它的问题。
CIS,TD-HF和TD-DFT的激发态计算中可以考虑溶剂影响。

新的分子特性
(1) 自旋-自旋耦合常数,用于辅助识别磁谱的构像。
(2) g张量以及其它的超精细光谱张量,包括核电四次常数,转动常数,四次离心畸变项,电子自旋转动项,核自旋转动项,偶极超精细项,以及Fermi接触项。所有的张量可以输出到Pickett的拟合与光谱分析程序。
(3) 谐性振-转耦合常数。分子的光谱特性依赖于分子振、转模式的耦合。可用于分析转动谱。
(4) 非谐性振动及振-转耦合。通过使用微扰理论,更高级的项可以包含到频率计算中,以产生更精确的结果。
(5) 预共振Raman光谱,可以产生基态结构,原子间连接,以及振动态的信息。
(6) 旋光性以及旋光色散,通过GIAO计算,用于识别手性体系的异构体。
(7) 电子圆二色性(ECD)。这一特性是光学活性分子在可见-紫外区域的差异吸收,用于归属绝对构型。预测的光谱还可用于解释已存在的ECD数据和归属峰位,
(8) 含频极化和超极化,用于研究材料的分子特性随入射光波长的变化。
(9) 用量度无关原子轨道(GIAO)方法计算磁化率,它类似于电极化率,用于研究分子的顺磁/反磁特性。
(10) 预测气相和在溶剂中的电、磁特性和光谱。
(11) ONIOM预测电、磁特性。
新增加的基本算法
(1) 更好的初始轨道猜测。Gaussian 03使用Harris泛函产生初始猜测。这个泛函是对DFT非迭代的近似,它产生的初始轨道比Gaussian 98要好,例如,对有机体系有所改善,对金属体系有明显改善。
(2) 新的SCF收敛算法,几乎可以解决以前所有的收敛问题。对于其它极少数的不收敛情况,Gaussian 03提供了Fermi展宽和阻尼方法。
(3) 纯DFT计算的密度拟合近似。这一近似在计算库仑相互作用时,把密度用一组原子中心函数展开,而不是计算全部的双电子积分。它用线性换算的算法,对中等体系的纯DFT计算可以极大地提高计算效率,而又不损失多少精度。Gaussian 03可以对AO基自动产生合适的拟合基,也可以选择内置的拟合基。
(4) 更快的自动FMM方法,用于适中的体系(纯DFT约100个原子,混合DFT约150个原子)。
(5) 对纯DFT使用更快的库仑能算法,节省库仑问题的CPU时间。
(6) O(N)更精确的交换能量项。在Hartree-Fock和DFT计算中,通过删除密度矩阵的零值项来屏蔽精确的交换贡献。这可以节省时间,而又不损失精度。
新增功能:
(1) 新的密度泛函:OPTX交换,PBE和B95相关,VSXC和HCTH纯泛函,B1及其变体B98,B97-1,B97-2,PBE1PBE混合泛函。
(2) 高精度能量方法:G3及其变体,W1方法。另外还包含W1BD,它用BD代替耦合簇,比CBS-QB3和G3更精确,当然计算也更加昂贵。
(3) 对重元素全电子基组计算的Douglas-Kroll-Hess标量相对论修正,用于当ECP基组不能满足精度的情况。
(4) 逼近基组极限的UGBS基组。

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Gaussian 98介绍

Gaussian 98(以下简称G98)是一个功能强大的量子化学综合软件包。其可执行程序可在不同型号的大型计算机、超级计算机、工作站、和个人计算机上运行,并相应有不同的版本。在执行分子计算作业时,这些不同版本所使用的输入文件的核心部分的格式,包括作业控制所用的关键词、可选项代号都是一样的。其差别仅仅是输入文件Link0 部位中执行作业初始化的控制语句因计算机型号而异。因此,只要在一种型号的计算机上较熟练地掌握了该软件包的使用,改用其他计算机或操作系统上的软件版本是轻而易举的事。鉴于PC 机硬件技术的飞速发展和操作当不断改进,不仅使多数量子化学计算工作可以方便地在个人计算机上进行,而且其计算速度和计算容量与工作站的差距在不断缩小。Gaussian 98 for Windows(以下简称G98W)与G98 其它版本在同步升级,而且它可方便地与Windows 平台上的具分子构建和图像显示功能的ChemOffice、HyperChem 等软件结合使用,从而使得输入文件编辑和计算结果分析处理变得十分方便。目前,G98W 已成为世界上被使用最广的量子化学程序版本。对于初涉计算量子化学领域的学生和研究工作者,从G98W 起步无疑是最佳的选择。

Gaussian 98 基本功能

基本功能系指G98 计算功能与其前一版本G94 的相同部分。即:可执行各类不同精度和理论档次的MO 计算,包括Hartree-Fock 水平从头算(HF)、Post-HF 从头算(各级CI 和MP)、MC-SCF法、密度泛函理论(DFT),以及多种半经验量子化学方法,进行分子和化学反应性质的理论预测。

主要计算项目包括:

? 分子的能量与几何结构

? 化学反应过渡态的能量与几何结构

? 振动频率分析

? 红外与拉曼光谱

? 分子的热化学性质

? 键能与化学反应能

? 化学反应途径

? 分子轨道的能量与性质

? 原子电荷分布(电子布居分析)和自旋密度分布

? 分子的多极矩(永久偶极矩和四极至十六极矩)

? NMR 屏蔽常数、化学位移及分子的磁化率

? 振动园二色强度(Vibrational circular dichroism intensities)

? 电子亲和性与电离势

? 极化率与超极化率

? 静电势与电子密度分布

GaussView介绍

GaussView 3.0 让Gaussian 03 的使用变得十分简单而直接:利用高级的 3D 结构建构工具描绘分子,或从标准格式档案读入。从图形接口建立并送出 Gaussian 03 计算工作,并实时监控计算过程。以最新进的图形显示功能检视计算结果:显示分子轨域和其它性质的表面,光谱,振动型式动画,几何优选过程和反应路径。

GaussView 支持 Gaussian 03 所有功能,利用图表工具产生计算工作的关键词和选项参数、分子系统设定,以及其它高阶计算类型所需的输入数据。利用 GaussView 可以很容易的设定 ONIOM 各层原子的定义、周期系统计算工作的单位格子、 CASSCF 主动空间设定、使用STQN方法作过渡状态结构几何优选计算时的分子结构定义,等等。

外部链接

Gaussian公司主页 http://www.gaussian.com

许多优秀科学家,甚至包括[[约翰·波普]]和其他许多参与过Gaussian开发的科学家,均被Gaussian, Inc.公司列入黑名单,禁止他们接触和使用Gaussian软件。Gaussian, Inc.认为黑名单上的学者正在为其竞争对手编写软件,为了维护公司的利益,必须防止这些科学家接触到Gaussian的代码。此外,Gaussian的开发人员指出,黑名单上的学者将其开发的算法公布,使之进入公共领域,可以被其他人自由使用。

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