デフォルトでは、population 解析およびその他の解析手順には、SCF 密度を使用します。これは、post-SCF 法では Hartree-Fock 密度、DFT ジョブでは DFT 密度、CAS ジョブでは CASSCF 密度を意味します。MP2、MP3、MP4(SDQ)、QCISD、CCD、CCSD、CID、CISD、BD、CIS、TD、SAC-CI 法については、一般化密度を利用できます。これらは Z-Vector に基づいており [ Diercksen81 G. H. F. Diercksen, B. O. Roos, and A. J. Sadlej, “Legitimate calculation of 1st-order molecular-properties in the case of limited CI functions – dipole-moments,” Chem. Phys., 59 (1981) 29-39. DOI: 0301-0104(81)80082-1 , Diercksen81a G. H. F. Diercksen and A. J. Sadlej, “Perturbation-theory of the electron correlation-effects for atomic and molecular-properties – 2nd-order and 3rd-order correlation corrections to molecular dipole-moments and polarizabilities,” J. Chem. Phys., 75 (1981) 1253-66. DOI: 1.442175 , Handy84 N. C. Handy and H. F. Schaefer III, “On the evaluation of analytic energy derivatives for correlated wave-functions,” J. Chem. Phys., 81 (1984) 5031-33. DOI: 1.447489 , Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: j100181a030 ]、その結果として、多重極モーメントなどの分子物性について、エネルギーの正しい解析的微分に対応する値が得られます。2 次の非緩和密度(MP2 密度とは同じではありません)も使用できますが、推奨されません。

Density キーワードのオプションでは、どの密度を解析するかを選択します。オプションなしの Density キーワードは、Density=Current と同等です。

オプション

Current

現在の方法の密度行列を使用します。Density にオプションを指定しない場合、これがデフォルトです。

All

利用可能なすべての密度を使用します。これは population 解析では使用できますが、静電ポテンシャルや密度評価では使用できません。このオプションは、CI-Singles 計算のすべての励起状態について密度を生成するものではなく、対象状態の密度だけを生成する点に注意してください(前者を行う方法については例のセクションを参照してください)。

SCF

SCF 密度を使用します。HFSCF の同義語です。

MP2

2 次エネルギーに対応する一般化密度を使用します。

Transition=N または (N,M)

状態 M と状態 N の間の CIS 遷移密度を使用します。M のデフォルトは 0 で、これは基底状態に対応します。

AllTransition

利用可能なすべての CIS 遷移密度を使用します。

CI

CI エネルギーに対応する一般化密度を使用します。

CC

QCI(または coupled cluster)エネルギーに対応する一般化密度を使用します。QCICC の同義語です。

RhoCI

状態 N の CI 波動関数を用いて計算された一粒子密度を使用します。これは CI 密度とは同じではなく [ Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: j100181a030 ]、使用は推奨されません。この問題については、Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods の第 9 章で議論されています [Foresman96b]。

Rho2

Møller-Plesset 理論で 2 次まで正しい密度を使用します。これは MP2 密度と同じではなく、使用は推奨されません [ Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: j100181a030 ]

CIS=N

状態 N の全非緩和 CIS 密度を使用します。これは CIS(Root=N,...) Density=Current から得られる密度とは同じではなく、後者の使用が推奨される点に注意してください [ Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: j100181a030 ]。

Checkpoint

解析のためにチェックポイントファイルから密度を復元します。これは Guess=OnlyChkBasis を含意します。すなわち、この計算では新しい積分や SCF などを再計算せず、基底関数系をチェックポイントファイルから取り出します。

関連キーワード

Guess, ChkBasis

次のルートセクションは、調査対象分子の最初の 6 つの励起状態を予測する TD-DFT 計算を指定します。population 解析およびその他の解析では、最低励起状態に対応する TD-DFT 密度が使用されます。

%Chk=benzene
# TD(NStates=6) B3LYP/6-31+G(d,p) Density=Current Pop=NBO

次のルートセクションは、別の励起状態について post-TD 解析を再実行するために使用できます。

%Chk=benzene
# TD(Read,Root=3) B3LYP/6-31+G(d,p) Density=Current Pop=NBO
  Guess=Read Geom=AllCheck

このルートは、収束済みの TD 密度と波動関数をチェックポイントファイルから取り出し、状態 3 の緩和密度を生成するために必要な CPHF 計算を実行します。その密度が population 解析およびその他の解析で使用されます。