静電気学会誌 : ノートPCで行う量子化学計算

新規アナウンスメント

• 2021/09/30MS-MPIのインストールに失敗した場合， Version 8をダウンロードしてインストールをしてみる．
• 2021/10/04 --- chemcraft utility: wxMacMolpltで読むことができる*.molpltファイルを生成できるようにしました．
• 2021/10/04 --- chemcraft utility: Mac版を掲載しました． ただし，X-codeをインストールする必要があります． また，ホームディレクトリで展開して下さい．
• 2021/10/07 --- gamess.2020.R2.pgiblas.exeでは，NEB計算が正常に動作しないことが明らかになりました．
• 2021/10/07 --- 次期版は，10月末から11月上旬に公開されるそうです．
• 2021/10/22 --- 公開されているGAMESS manualの$NEBの項目は古く，利用できません． 下記の2020版のマニュアルを参照してください．
• 2021/11/02 --- 2021版はまだ公開されていません．NEB計算を至急実行したい人は こちらを参照してください．
• 2023/02/20 --- 2022版が掲載されました．でも、Intel MPI libraryが必要。

解説本文（モノクロ，カラー）

GAMESS Manual (2019)

GAMESS Manual (2020)

GAMESS Manual (2021)

入力データのサンプル: butadiene --- List

1. エネルギー計算: DFT(B3LYP)/6-31+G(d,p)

   $contrl runtyp=energy $END $contrl dfttyp=b3lyp maxit=100 mult=1 icharg=0 $END $scf dirscf=.true. $end $contrl inttyp=hondo icut=21 itol=31 $END $basis gbasis=n31 ngauss=6 ndfunc=1 $end $basis diffsp=.true. $end $system mwords=100 memddi=20 timlim=60 $end ----------------------------------------------------------------------- $data trans-butadiene C1 CARBON 6.0 -0.64602 0.34812 0.0 CARBON 6.0 0.64602 -0.34812 0.0 CARBON 6.0 -1.82169 -0.26610 0.0 CARBON 6.0 1.82169 0.26610 0.0 HYDROGEN 1.0 -0.60991 1.42563 0.0 HYDROGEN 1.0 0.60991 -1.42563 0.0 HYDROGEN 1.0 -2.74414 0.28553 0.0 HYDROGEN 1.0 2.74414 -0.28553 0.0 HYDROGEN 1.0 -1.89974 -1.33997 0.0 HYDROGEN 1.0 1.89974 1.33997 0.0 $END

   
   
2. 構造最適化

   $contrl runtyp=optimize $end $statpt nstep=30 opttol=0.00001 $end

   
   
3. 振動解析（赤外・ラマンスペクトル）

   最適化した構造の座標を$DATAに貼り付けた後， $contrl runtyp=hessian $end $force projct=.true. $end

   
   
4. 可視・紫外スペクトル

   $contrl tddft=excite $end $tddft mult=1 nstate=10 $end $contrl maxit=100 $end

   
   
5. NEB法を用いた反応経路の探索

   $contrl runtyp=nebpath $END $neb images=10 maxcyc=10 $end $contrl dfttyp=b3lyp maxit=100 mult=1 icharg=0 $END $scf dirscf=.true. $end $contrl inttyp=hondo icut=21 itol=31 $END $basis gbasis=n31 ngauss=6 ndfunc=1 $end $basis diffsp=.true. $end $system mwords=100 memddi=20 timlim=60 $end ----------------------------------------------------------------------- $data cis-butadiene C1 CARBON 6.0 -0.727124463 0.112591080 -0.540449250 CARBON 6.0 0.727093731 -0.112590556 -0.540408256 CARBON 6.0 -1.551695810 -0.062497728 0.504393485 CARBON 6.0 1.551675059 0.062423260 0.504426178 HYDROGEN 1.0 -1.155378807 0.427204169 -1.493533977 HYDROGEN 1.0 1.155382031 -0.427150114 -1.493509803 HYDROGEN 1.0 -2.615961287 0.142807560 0.423782073 HYDROGEN 1.0 2.615971306 -0.142722387 0.423808811 HYDROGEN 1.0 -1.194100586 -0.429331089 1.464312408 HYDROGEN 1.0 1.194138825 0.429265805 1.464373704 $END NUCLEAR ENERGY = 104.3927933055 ELECTRONIC ENERGY = -260.2786088756 TOTAL ENERGY = -155.8858155701 trans-butadiene $datapd CARBON 6.0 -0.642041404 0.346320818 0.000000000 CARBON 6.0 0.642037465 -0.346312441 0.000000000 CARBON 6.0 -1.835948230 -0.271086146 0.000000000 CARBON 6.0 1.835949797 0.271082402 0.000000000 HYDROGEN 1.0 -0.604135229 1.436918685 0.000000000 HYDROGEN 1.0 0.604128807 -1.436910252 0.000000000 HYDROGEN 1.0 -2.767543295 0.288186326 0.000000000 HYDROGEN 1.0 2.767542047 -0.288194867 0.000000000 HYDROGEN 1.0 -1.915621419 -1.356826729 0.000000000 HYDROGEN 1.0 1.915631463 1.356822203 0.000000000 $END FINAL R-B3LYP ENERGY IS -155.8915360150 AFTER 13 ITERATIONS DFT EXCHANGE + CORRELATION ENERGY = -19.1805208078 TOTAL ELECTRON NUMBER = 29.9999741784

   
   仮の反応経路を確認する方法は，下記のユーティリティを参照せよ．
   仮の反応経路を確認後，

   $neb morint=.true. $end

   
   
6. 遷移状態の探索

   エネルギー最大の構造で振動解析を実行した後， $contrl runtyp=sadpoint $end $statpt nstep=30 opttol=0.00001 $end $hess （振動解析によって得た.datファイルからコピー・ペーストする） $end

   
   
7. 最小エネルギー経路MEP (IRC)の生成
   まず最初に，得られた遷移状態の構造において振動解析を実行．
   振動解析の結果を確認後，

   $contrl runtyp=irc $end $irc saddle=.true. forwrd=.true. npoint=500 $end $hess （遷移状態の確認のために行った振動解析によって得た.datファイルからコピー・ペーストする） $end

   
   もうひとつ，forwrd=.false.として計算する．
   （遷移状態から反応物と生成物の２つの方向について計算）
   最終構造とそのエネルギーが反応物および生成物と一致しているか確認する．

仮の反応経路を確認する方法

（$imagesxグループのdataをChemCraft dataに変換するユーティリティ）

1. chemcraft.zipをダウンロードする． (Mac版)
2. GAMESSフォルダーに移動し，展開する．
   あるいは，展開して得た２つのファイルをGAMESSフォルダーに移動する．
3. GAMESSフォルダー内に，chemcraft.batとchemcraft.xが存在することを確認する．
4. restartフォルダにあるinput.trjファイルをchemcraft.batと同じフォルダーに移動する．
5. Windows-Command-Prompt画面において chemcraft.bat input.trj とタイプして実行する．
6. input.trj-strobo.xyzファイルをChemCraftで読み込み，確認する．