このキーワードは、力定数(ヘシアン)を計算し、振動周波数を求めます。強度も同時に計算されます。デフォルトでは、力定数は可能であれば解析的に求められます。一次導関数のみ利用可能な手法では一次の数値微分、エネルギーのみ利用可能な手法では二重数値微分によって決定されます。

振動周波数は、デカルト核座標に関するエネルギーの二次導関数を求め、質量加重座標へ変換して計算します。この変換は停留点でのみ有効です。 したがって、停留点以外の構造で同様の手順を用いて周波数を計算しても、結果は物理的意味を持ちません。

たとえば、6-31G(d) に最適化された構造で 6-311G(d) の周波数を計算すると、無意味な結果が生成されます。また、すべての電子を相関させて最適化した構造で凍結コアを使用して相関法で周波数を計算することも誤りです。また、その逆も同様です。推奨される方法は、同じ方法を使用して以前の構造最適化に続いて周波数を計算することです。これは、両方を指定することで自動的に実行できます。 OptFreq ジョブのルートセクション内。

同じスピン多重度でより低いエネルギーの波動関数が存在する場合、解析周波数の決定で用いる CPHF(結合摂動 SCF)法の結果は物理的意味を失います。Hartree-Fock および DFT 波動関数の安定性は、Stable キーワードで確認してください。

関連プロパティ

計算のバリエーション

周波数の計算中に、次のような追加の関連プロパティも計算される場合があります。

キーワード Opt=CalcAll 分析リクエスト 二次導関数は、構造最適化のあらゆる点で実行されます。要求された最適化が完了すると、周波数解析に必要なすべての情報が利用可能になります。したがって、周波数解析が実行され、計算結果が周波数ジョブとしてアーカイブされます。

入力

SelectNormalModesSelectAnharmonicModes オプションには追加の入力が必要です。選択するモードは、空白行で終わる別の入力セクションで指定します。初期モード リストは常に空です。

キーワードのない整数および整数範囲は、モード番号として解釈されます (例: 1 5-9);これらの前に次の文字を付けることもできます not 指定された原子を含めるのではなく除外するため (例: 10~20ではない).

キーワード atomsnotatoms モードを (それぞれ) 含める/除外する必要がある原子リストを定義するために使用できます。原子は、ONIOM レイヤーによって [not]layer 次の値を受け入れるキーワード: real 実際のシステムの場合、 model 2層ONIOMのモデルシステムの場合、 middle 3 層 ONIOM の中間層用、および small 3 層 ONIOM のモデル層用。原子は同様に、残基によって包含/除外される可能性があります。 residuenotresidue、残基名または番号のリストを受け入れます。どちらのキーワード セットも、原子リストの短縮形式として機能します。

以下にいくつかの例を示します。

2-5 モード 2 から 5 を含めます。
atoms=O 酸素原子を含むモードを含めます。
1-20 atoms=Fe モード 1 から 20 と、鉄原子を含む任意のモードを含めます。
layer=real notatoms=H 低層の重原子に関するモードを含めます(デフォルト閾値に従う)。

オプション

力定数の取得

ReadFC

以前の周波数計算からの力定数をチェックポイントファイルから読み取り、必要に応じて異なる温度・圧力・同位体で、最小限の計算コストでモード解析と熱化学解析を繰り返します。基底関数セットはチェックポイントファイルから読み取られるため、一般的な基底関数を入力する必要はありません。前のジョブで Raman を指定している場合は、このオプション使用時に再指定する必要はありません。

特定スペクトルの指定

Raman

に加えてラマン強度を計算します IR強度。これは Hartree-Fock のデフォルトです。 DFT および MP2 の計算に指定できます。 MP2 の場合、ラマン強度は、電場に関する双極子導関数の数値微分によって生成されます。 (Raman と同等です NRaman この方法の場合。)

NRaman

解析双極子導関数を電場に関して数値的に微分することにより、分極率導関数を計算します。これが MP2 のデフォルトです。 Freq=Raman.

NNRaman

核座標に関して解析分極率を数値的に微分することにより、分極率導関数を計算します。

NoRaman

Hartree-Fock 解析周波数計算中にラマン強度の計算に必要な追加の手順をスキップし、CPU 時間を 10 ~ 30% 節約します。

VCD

通常の周波数解析に加えて、振動円二色性 (VCD) 強度を計算します。このオプションは、Hartree-Fock 法および DFT 法に有効です。このオプションは旋光度も計算します (「 Polar=OptRot).

ROA

動的分析を計算する GIAOを用いたラマン光活性強度 [ Cheeseman11a J. R. Cheeseman, M. J. Frisch, “Basis Set Dependence of Vibrational Raman and Raman Optical Activity Intensities,” J. Chem. Theory and Comput., 7, (2011), 3323-3334. DOI: ct200507e ]。この手順では、電磁摂動で使用される 1 つ以上の入射光周波数が入力に供給される必要があります (CPHF=RdFreq がデフォルトです Freq=ROA)。このオプションは、Hartree-Fock 法および DFT 法に有効です。注意してください。 Polar=ROA 多くの場合、キーワードの方が適切な選択です。 NNROA Gaussian 03 の数値 ROA 手法を使用すると述べています。これは、以前の計算の結果を再現する場合にのみ役立ちます。

非調和周波数解析

Anharmonic

モードに沿って数値微分を実行して、ゼロ点エネルギー、非調和周波数、および非調和振動回転結合を計算します。 VibRot も指定されています。このオプションは、解析二次導関数 (Hartree-Fock、DFT、CIS、MP2) を使用するメソッドでのみ使用できます。

ReadAnharm

振動回転結合および/または非調和振動解析の追加パラメーターを含む入力セクションを読み取ります (VibRot または Anharmonic オプション)。利用可能な入力オプションは「利用可能性」タブにリストされます。

ReadHarmonic

以前の高調波周波数計算から中心点の力定数と法線モードを読み取り、中心点での計算の繰り返しを避けます。

ReadDifferentharmonic

以前の計算から中心点のエネルギー、力、および力定数を読み取り、3 を計算します。rd そして4th 非調和スペクトルの理論の現在の (おそらくより低い) レベルでの導関数。

SelectAnharmonicModes

入力セクションを読んで、非調和解析の微分に使用するモードを選択します。この入力セクションの形式については、「入力」タブで説明します。 SelAnharmonicModes はこのオプションの同義語です。

振電スペクトル: Franck-Condon、Herzberg-Teller、および FCHT

次のオプションは、 対応する方法を使用した電子励起。これらのジョブは、基底状態と励起状態の振動解析計算を使用して、2 つの状態間の電子遷移の振幅を計算します。基底状態の振動情報は現在のジョブ (周波数または Freq=ReadFC)、励起状態の振動情報はチェックポイント ファイルから取得され、その名前は別の入力セクションで指定されます (パスに内部スペースが含まれる場合は引用符で囲みます)。後者は CI-Singles または TD-DFT からのものになります。 Freq=SaveNormalModes calculation.

ReadFCHT オプションを追加すると、これらの計算を制御するために追加の入力を読み取ることができます (「可用性」タブを参照)。 SelFCModes オプションを使用して、関連するモードを選択できます。後者の場合、励起状態チェックポイント ファイルは通常、次のように生成されます。 Freq=(SelectNormalModes, SaveNormalModes) 同じモードが選択されています。

FranckCondon

を使用します。 フランク・コンドン法 [ Sharp64 T. E. Sharp and H. M. Rosenstock, “Franck-Condon factors for polyatomic molecules,” J. Chem. Phys., 41 (1964) 3453. DOI: 1.1725748 , Doktorov77 E. V. Doktorov, I. A. Malkin, and V. I. Manko, “Dynamical symmetry of vibronic transitions in polyatomic-molecules and Franck-Condon principle. 2. ,” J. Mol. Spec., 64 (1977) 302-26. DOI: 0022-2852(77)90269-7 , Kupka86 H. Kupka and P. H. Cribb, “Multidimensional Franck-Condon integrals and Duschinsky mixing effects,” J. Chem. Phys., 85 (1986) 1303-15. DOI: 1.451216 , Zhixing89 C. Zhixing, “Rotation procedure in intrinsic reaction coordinate calculations,” Theor. Chim. Acta., 75 (1989) 481-84. DOI: BF00527679 , Berger97 R. Berger and M. Klessinger, “Algorithms for exact counting of energy levels of spectroscopic transitions at different temperatures,” J. Comp. Chem., 18 (1997) 1312-19. DOI: (SICI)1096-987X(19970730)18:10<1312::AID-JCC5 , Peluso97 A. Peluso, F. Santoro, and G. del Re, “Vibronic coupling in electronic transitions with significant Duschinsky effect,” Int. J. Quantum Chem., 63 (1997) 233-44. DOI: (SICI)1097-461X(1997)63:1<233::AID-QUA25 , Berger98 R. Berger, C. Fischer, and M. Klessinger, “Calculation of the vibronic fine structure in electronic spectra at higher temperatures. 1. Benzene and pyrazine,” J. Phys. Chem. A, 102 (1998) 7157-67. DOI: jp981597w , Borrelli03 R. Borrelli and A. Peluso, “Dynamics of radiationless transitions in large molecular systems: A Franck-Condon-based method accounting for displacements and rotations of all the normal coordinates,” J. Chem. Phys., 119 (2003) 8437-48. DOI: 1.1609979 , Weber03 J. Weber and G. Hohlneicher, “Franck-Condon factors for polyatomic molecules,” Mol. Phys., 101 (2003) 2125-44. DOI: 0026897031000109310 , Coutsias04 E. A. Coutsias, C. Seok, and K. A. Dill, “Using quaternions to calculate RMSD,” J. Comp. Chem., 25 (2004) 1849-57. DOI: jcc.20110 , Dierksen04 M. Dierksen and S. Grimme, “Density functional calculations of the vibronic structure of electronic absorption spectra,” J. Chem. Phys., 120 (2004) 3544-54. DOI: 1.1642595 , Lami04 A. Lami, C. Petrongolo, and F. Santoro, in Conical Intersections: Electronic Structure, Dynamics & Spectroscopy, Ed. W. Domcke, D. R. Yarkony, and H. Koppel (World Scientific, Singapore, 2004). DOI: 9789812565464 , Dierksen04a M. Dierksen and S. Grimme, “The vibronic structure of electronic absorption spectra of large molecules: A time-dependent density functional study on the influence of ‘Exact’ Hartree-Fock exchange,” J. Phys. Chem. A, 108 (2004) 10225-37. DOI: jp047289h , Dierksen05 M. Dierksen and S. Grimme, “An efficient approach for the calculation of Franck-Condon integrals of large molecules,” J. Chem. Phys., 122 (2005) 244101. DOI: 1.1924389 , Liang05 J. Liang and H. Y. Li, “Calculation of the multimode Franck-Condon factors based on the coherent state method,” Mol. Phys., 103 (2005) 3337-42. DOI: 00268970500352423 , Jankowiak07 H.-C. Jankowiak, J. L. Stuber, and R. Berger, “Vibronic transitions in large molecular systems: rigorous prescreening conditions for Franck-Condon factors,” J. Chem. Phys., 127 (2007) 234101. DOI: 1.2805398 , Santoro07 F. Santoro, R. Improta, A. Lami, J. Bloino, and V. Barone, “Effective method to compute Franck-Condon integrals for optical spectra of large molecules in solution,” J. Chem. Phys., 126 (2007) 084509 1-13. DOI: 1.2437197 , Santoro07a F. Santoro, A. Lami, R. Improta, and V. Barone, “Effective method to compute vibrationally resolved optical spectra of large molecules at finite temperature in the gas phase and in solution,” J. Chem. Phys., 126 (2007) 184102. DOI: 1.2721539 , Barone09 V. Barone, J. Bloino, M. Biczysko, and F. Santoro, “Fully integrated approach to compute vibrationally resolved optical spectra: From small molecules to macrosystems,” J. Chem. Theory and Comput., 5 (2009) 540-54. DOI: ct8004744 ] (実装については [ Santoro07 F. Santoro, R. Improta, A. Lami, J. Bloino, and V. Barone, “Effective method to compute Franck-Condon integrals for optical spectra of large molecules in solution,” J. Chem. Phys., 126 (2007) 084509 1-13. DOI: 1.2437197 , Santoro07a F. Santoro, A. Lami, R. Improta, and V. Barone, “Effective method to compute vibrationally resolved optical spectra of large molecules at finite temperature in the gas phase and in solution,” J. Chem. Phys., 126 (2007) 184102. DOI: 1.2721539 , Santoro08 F. Santoro, A. Lami, R. Improta, J. Bloino, and V. Barone, “Effective method for the computation of optical spectra of large molecules at finite temperature including the Duschinsky and Herzberg-Teller effect: The Qx band of porphyrin as a case study,” J. Chem. Phys., 128 (2008) 224311. DOI: 1.2929846 , Barone09 V. Barone, J. Bloino, M. Biczysko, and F. Santoro, “Fully integrated approach to compute vibrationally resolved optical spectra: From small molecules to macrosystems,” J. Chem. Theory and Comput., 5 (2009) 540-54. DOI: ct8004744 ]). FC はこのオプションの同義語です。励起の代わりにイオン化の遷移を分析できます。この場合、分子仕様は中性フォームに対応し、入力セクションで指定された追加チェックポイント ファイルはカチオンに対応します。

HerzbergTeller

を使用します。 Herzberg-Teller 法 [Herzberg33, Sharp64 T. E. Sharp and H. M. Rosenstock, “Franck-Condon factors for polyatomic molecules,” J. Chem. Phys., 41 (1964) 3453. DOI: 1.1725748 , Small71 G. J. Small, “Herzberg-Teller vibronic coupling and Duschinsky effect,” J. Chem. Phys., 54 (1971) 3300. DOI: 1.1675343 , Orlandi73 G. Orlandi and W. Siebrand, “Theory of vibronic intensity borrowing – Comparison of Herzberg-Teller and Born-Oppenheimer coupling,” J. Chem. Phys., 58 (1973) 4513-23. DOI: 1.1679014 , Lin74 S. H. Lin and H. Eyring, “Study of Franck-Condon and Herzberg-Teller approximations,” Proceedings of the National Acad. of Sciences, 71 (1974) 3802-04. DOI: pnas.71.10.3802 , Santoro08 F. Santoro, A. Lami, R. Improta, J. Bloino, and V. Barone, “Effective method for the computation of optical spectra of large molecules at finite temperature including the Duschinsky and Herzberg-Teller effect: The Qx band of porphyrin as a case study,” J. Chem. Phys., 128 (2008) 224311. DOI: 1.2929846 ] (実装については [ Santoro08 F. Santoro, A. Lami, R. Improta, J. Bloino, and V. Barone, “Effective method for the computation of optical spectra of large molecules at finite temperature including the Duschinsky and Herzberg-Teller effect: The Qx band of porphyrin as a case study,” J. Chem. Phys., 128 (2008) 224311. DOI: 1.2929846 ]). HT はこのオプションの同義語です。

FCHT

フランク・コンドン・ヘルツバーグ・テラー法を使用する [ Santoro08 F. Santoro, A. Lami, R. Improta, J. Bloino, and V. Barone, “Effective method for the computation of optical spectra of large molecules at finite temperature including the Duschinsky and Herzberg-Teller effect: The Qx band of porphyrin as a case study,” J. Chem. Phys., 128 (2008) 224311. DOI: 1.2929846 ].

Emission

ことを示します ではなく排出 吸収は、フランク・コンドン分析および/またはヘルツバーグ・テラー分析用にシミュレーションする必要があります。この場合、計算内では、初期状態は励起状態、最終状態は基底状態になります (現在のジョブ = 基底状態、2 番目のチェックポイント ファイル = 励起状態)。このオプションを使用すると、デフォルトの温度、圧力、周波数スケール係数の代替を指定できます。基底状態と励起状態の周波数データのソースは前述のとおりです。

ReadFCHT

計算用のパラメーターを含む入力セクションを読み取ります。利用可能な入力オプションは「利用可能性」タブに記載されています。この入力セクションは、 ReadAnharmon 両方が存在する場合。

その他の計算バリエーションと関連プロパティ

VibRot

振動と回転のカップリングを解析します。

Projected

質量加重反応パス (IRC) 上の点について、パスに垂直な振動の投影周波数を計算します。投影の場合、パスの接線を計算するために勾配が使用されます。この計算は構造とパスの精度に非常に敏感であることに注意してください。 Baboul97 A. G. Baboul and H. B. Schlegel, “Improved Method for Calculating Projected Frequencies along a Reaction Path,” J. Chem. Phys., 107 (1997) 9413-17. DOI: 1.475238 ]。したがって、構造は有効数字 5 桁以上で指定する必要があります。この計算は少なくとも意味がありません。

TProjected

RMS 力が 1.d-3 Hartree/Bohr 以上の場合は投影高調波周波数解析を実行し、RMS 力が小さい場合は通常の高調波解析を実行します。

HinderedRotor

調和振動解析中の内部回転モードの特定を要求します [ McClurg97 R. B. McClurg, R. C. Flagan, and W. A. Goddard III, “The hindered rotor density-of-states interpolation function,” J. Chem. Phys., 106 (1997) 6675. DOI: 1.473664 , Ayala98 P. Y. Ayala and H. B. Schlegel, “Identification and treatment of internal rotation in normal mode vibrational analysis,” J. Chem. Phys., 108 (1998) 2314-25. DOI: 1.475616 , McClurg99 R. B. McClurg, “Comment on: ‘The hindered rotor density-of-states interpolation function’ [J. Chem. Phys. 106, 6675 (1997)] and ‘The hindered rotor density-of-states’ [J. Chem. Phys. 108, 2314 (1998)],” J. Chem. Phys., 111 (1999) 7163. DOI: 1.480272 ]。いずれかのモードが内部回転、妨害または自由として識別された場合、熱力学関数が修正されます。回転グループの識別は、冗長な内部座標を使用することによって可能になります。遷移状態などの一部の構造には、自動的に認識されない特定の結合パターンがあるため、冗長な内部座標のセットを変更する必要がある場合があります。 Geom=Modify キーワード。金属を含む回転には、 ReadHinderedRotor オプション(以下を参照)。

以前に生成されたチェックポイント ファイルで力の定数が利用可能な場合は、次のように指定することで追加の振動/内部回転解析を実行できます。 Freq=(ReadFC, HinderedRotor)。以来 Opt=CalcAll 最適化された構造に対して振動解析を自動的に実行し、 Opt=(CalcAll, HinderedRotor) を使用することもできます。

ReadHinderedRotor

回転バリアのカットオフ高さ (kcal/mol 単位) と、オプションで回転モードの周期性、対称数、多重度を含む追加の入力セクションが読み取られます。カットオフ値よりも高いバリア高さの回転は自動的にフリーズされます。周期値が負の場合、対応するローターも固定されます。金属を含むすべての回転可能な結合に周期性、対称性、およびスピン多重度を提供する必要があります。入力セクションは空行で終了し、次の形式になります。

VMax-value
Atom1  Atom2  periodicity  symmetry  spin 必要に応じて繰り返します。

正準モード

HPModes

通常の 3 桁の出力に加えて、高精度形式 (5 桁まで) の振動周波数固有ベクトルを周波数出力に含めます。

InternalModes

モードを冗長内部座標の変位として印刷します。 IntModes はこのオプションの同義語です。

SaveNormalModes

すべてのモードをチェックポイント ファイルに保存します。 SaveNM はこのオプションの同義語です。それがデフォルトです。

ReadNormalModes

チェックポイント ファイルから保存されたモードを読み取ります。 ReadNM はこのオプションの同義語です。 NoReadNormalModes、 または NoReadNM, がデフォルトです。

SelectNormalModes

表示する特定のモードを選択する入力を読み取ります。 SelectNM はこのオプションの同義語です。 NoSelectNormalModes、 または NoSelectNM, がデフォルトです。 AllModes 出力にすべてのモードを含めることを示します。この入力セクションの形式については、「入力」タブで説明します。このオプションは次のことを行うことに注意してください。 not ~の機能に影響を与える SaveNormalModes、常にすべてのモードがチェックポイント ファイルに保存されます。

SortModes

出力内の ONIOM レイヤーごとにモードを並べ替えます。

ModelModes

ONIOM 計算の最小モデル系に関係するモードのみを表示します。

MiddleModes

3 層 ONIOM 内の 2 つのモデル システムに関係するモードのみを表示します。

PrintDerivatives

双極子モーメント、分極率などのノーマルモード導関数を出力します。

PrintFrozenAtoms

デフォルトでは、凍結原子のゼロ変位はモード出力に出力されません。このオプションは、すべての原子をリストすることを要求します。

NoPrintNM

周波数計算中にノーマルモード成分の印刷を抑制するために使用されます。周波数と強度は各モードで報告されます。

幾何関連オプション

ModRedundant

冗長内部座標への変更(すなわち InternalModes)を読み込みます。同じ座標が最適化とモード解析の両方に使用されます。Opt Freq では、これは Opt=ModRedundant と同じです。入力形式の詳細は Opt キーワードの説明を参照してください。

ReadIsotopes

このオプションを使用すると、デフォルトの温度、圧力、周波数スケール係数および/または同位体 (それぞれ、298.15 K、1 気圧、スケーリングなし、および最も豊富な同位体) の代替を指定できます。これは、チェックポイント ファイル内のデータとは異なるパラメーターを使用して分析を再実行する場合に便利です。

ただし、これらはすべてルート セクションで指定できることに注意してください (Temperature, PressureScale キーワード)と分子仕様( Iso パラメーター)、次の例のように:

#T Method/6-31G(d) JobType Temperature=300.0 



0 1
C(Iso=13)

ReadIsotopes 入力の形式は次のとおりです。

temp pressure [scale] 値は実数である必要があります。
isotope mass for atom 1  
isotope mass for atom 2  
   
isotope mass for atom n  

ここで temppressurescale は、熱化学解析に用いる周波数データの温度、圧力、および任意のスケール係数を表します(既定ではスケーリングなし)。残りの行には、分子内の各原子の同位体質量を分子仕様セクションと同じ順序で記述します。整数で原子質量を指定した場合、プログラムは対応する実際の同位体質量を自動的に用います(例: 18 は 18O を指定し、Gaussian では 17.99916 を使用)。

アルゴリズムのバリエーションと実行オプション

Analytic

これは、エネルギーの二次導関数が解析的に計算されることを指定します。このオプションは、RHF、UHF、CIS、CASSCF、MP2、およびすべての DFT メソッドでのみ使用でき、これらの場合のデフォルトです。

Numerical

これは、エネルギーの二次導関数が、分析的に計算された一次導関数を使用して数値的に計算されることを要求します。これは、勾配が利用可能な任意のメソッドで使用でき、勾配は利用できるが二次導関数は利用できないメソッドのデフォルトです。 Freq=Numer と組み合わせることができます Polar=Numer 1 つのジョブ ステップで。

FourPoint

数値周波数、分極率、または数値の間の自由度ごとに 2 つではなく 4 つの変位を実行します。 Freq=Anharm。これにより、2 倍の計算を行う代わりに、精度が向上し、ステップ サイズに対する感度が低くなります。

DoubleNumer

これは、力定数を生成するためにエネルギーの二重数値微分を要求します。これはデフォルトであり、解析導関数が利用できないメソッドに対する唯一の選択肢です。 EnOnly の同義語です DoubleNumer.

Cubic

解析二次導関数の数値微分を要求して、三次導関数を生成します。解析周波数はあるが解析三次導関数を持たないメソッドにのみ適用されます。

Step=N

数値微分のステップサイズを 0.0001×N で指定します(Units=Bohr を指定しない場合はオングストローム単位)。Freq=NumerPolar=Numer を併用する場合、N は電場ステップサイズにも適用されます。Hartree-Fock および相関法で Freq=Numer の既定値は 0.001 Å、GVB で Freq=Numer の既定値は 0.005 Å、CASSCFFreq=Numer の既定値は 0.01 Å(Freq=EnOnly)です。Freq=Anharmonic または Freq=VibRot の既定値は 0.025 Å です。

Restart

このオプションは、最後に完了した後に周波数計算を再開します。 幾何学。失敗した頻度ジョブは、元のジョブのルート セクションを繰り返し、再起動オプションを追加するだけで、そのチェックポイント ファイルから再開できます。 Freq=Numer キーワード/オプション。他の入力は必要ありません。

解析周波数は次のコマンドで再開できます。 Restart キーワードは読み取り/書き込みファイルに名前が付けられ、失敗したジョブから保存された場合に限ります。詳細と例については、そのキーワードの説明を参照してください。

DiagFull

全体を対角線にします (3Natoms)2 並進および回転の自由度を含む定数行列を強制し、周波数計算の数値安定性をテストするために最低周波数を報告します。これは、これらのモードが投影される通常の周波数解析に先立ちます。その出力は、最も低い 9 つのモードをレポートします。そのうちの上位 3 つは、通常の周波数解析の最小の 3 つのモードに対応します。理想的な条件下では、この解析で報告される最低 6 つのモードの大きさは非常に小さくなります。それらが大幅にゼロではない場合、計算が完全に収束していない/数値的に安定していないことを示します。これは、平行移動と回転がこのシステムにとって重要なモードであること、より適切な統合グリッドが必要であること、構造が収束していないことなどを示している可能性があります。正確な周波数を取得するには、システムをさらに研究する必要があります。このオプションの出力については、「例」タブを参照してください。 DiagFull がデフォルトです。 NoDiagFull この分析をスキップするように指示します。

TwoPoint

数値導関数を計算するときは、各座標で 2 つの変位を行います。これがデフォルトです。 FourPoint 4 つの変位を行いますが、リンク 106 でのみ機能します (Freq=Numer)。以下では無効です Freq=DoubleNumer.

NFreq=N

最低のものを要求します N 周波数は Davidson 対角化を使用して解決されます。現時点では、このオプションは ONIOM(QM:MM) モデル ケミストリでのみ使用できます。

WorkerPerturbations

Linda 並列処理を使用した数値周波数実行中に、クラスター全体で各エネルギーと導関数の評価を並列化するのではなく、各ワーカーで個別のディスプレイスメントを実行します。この戦略はより効率的ですが、マスター ノード上で追加のワーカーを指定する必要があります。少なくとも 3 つの Linda ワーカーが指定された場合、これがデフォルトになります。 NoWorkerPerturbations この動作を抑制します。

適用範囲

分析周波数は、AM1、PM3、PM3MM、PM6、PDDG、DFTB、DFTBA、HF、DFT、MP2、CIS、TD、および CASSCF メソッドで使用できます。

MP3、MP4(SDQ)、CID、CISD、CCD、CCSD、EOM-CCSD、QCISD の数値周波数が利用可能です。

ラマンは、HF、DFT、および MP2 メソッドで使用できます。

VCD および ROA は、HF および DFT 方式で使用できます。

Anharmonic HF、DFT、MP2、および CIS メソッドで使用できます。

FreqNMR HF と DFT の両方を同じルート上に置くことができます。

関連キーワード

Polar, Opt, Stable, NMR.

実例

周波数出力。 周波数計算からの出力の基本コンポーネントについては、第 4 章で詳しく説明されています。 電子構造法による化学の探求 [ Foresman15 ].

新しい Gaussian ユーザーは、構造最適化のような周波数計算出力を見て驚くことがよくあります。

GradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGradGrad
Berny optimization.
Initialization pass.

リンク 103 は構造の最適化を実行し、すべての周波数計算の開始時と終了時に実行されます。これは、正しい二次導関数を使用して二次最適化ステップを計算できるようにするために行われます。場合によっては、近似ヘシアンを使用した正規の基準に従って最適化が完了することがありますが、正しい二次導関数が使用されている場合、実際にはステップ サイズが収束基準よりも大きくなります。このような問題を特定できるように、周波数計算の最後に次のステップが出力されます。この懸念が当てはまると思われる場合は、次を使用してください Opt=CalcAll ジョブのルート セクションの Freq の代わりに、構造が完全に収束していないと判断された場合に最適化が完了し (通常、停留点付近で完全な二次導関数行列が与えられると、追加の最適化ステップが 1 つだけ必要になります)、最終構造で周波数解析が自動的に実行されます。

Specifying #P ルート セクションでは、周波数計算用の追加出力が生成されます。最も重要なのは、 分極率テンソルと超分極率テンソル (後者はラマン計算のみ)。ただし、通常の印刷レベルのジョブのアーカイブ エントリで見つかる場合もあります。それらは、それぞれ下三角と下四面体の順序で表示されます (つまり、α xx , α xy , α yy , α xz , α yz , α zz とβ xxx , β xxy , β xyy , β yyy , β xxz , β xyz , β yyz , β xzz , β yzz , β zzz )、標準の方向:

Dipole        = 2.37312183D-16 -6.66133815D-16 -9.39281319D-01
Polarizability= 7.83427191D-01  1.60008472D-15  6.80285860D+00
-3.11369582D-17  2.72397709D-16  3.62729494D+00
HyperPolar    = 3.08796953D-16 -6.27350412D-14  4.17080415D-16
5.55019858D-14 -7.26773439D-01 -1.09052038D-14
-2.07727337D+01  4.49920497D-16 -1.40402516D-13
-1.10991697D+01

#P また、小規模な場合のシミュレートされたスペクトルの棒グラフも生成します。

熱化学分析は、周波数およびノー​​マルモードデータに従います。

Zero-point correction=                   .023261 (Hartree/Particle)
Thermal correction to Energy=            .026094
Thermal correction to Enthalpy=          .027038
Thermal correction to Gibbs Free Energy= .052698
Sum of electronic and zero-point Energies=   -527.492585
E0 = Eelec + ZPE

Sum of electronic and thermal Energies=      -527.489751
E = E0 + Evib + Erot + Etrans

Sum of electronic and thermal Enthalpies=    -527.488807
H = E + RT

Sum of electronic and thermal Free Energies= -527.463147
G = H - TS

生の ゼロ点エネルギー補正と、総エネルギー・エンタルピー・ギブス自由エネルギーの熱補正(いずれもゼロ点エネルギーを含む)が出力され、その後に対応する補正後エネルギーが続きます。解析には、正準アンサンブルにおける理想気体の標準式を用います。詳細は McQuarrie73 および他の標準的な統計力学テキストを参照してください。出力では、各量は次のようにラベル付けされます。

E (Thermal) Contributions to the thermal energy correction
CV Constant volume molar heat capacity
S Entropy
Q Partition function

 

共鳴前ラマンの結果は、通常の周波数テーブル内の追加行として報告されます。

Harmonic frequencies (cm**-1), IR intensities (KM/Mole), Raman
scattering activities (A**4/AMU), depolarization ratios for plane
and unpolarized incident light, reduced masses (AMU), force constants
(mDyne/A), and normal coordinates:
1
B1
Frequencies --  1315.8011
Red. masses --     1.3435
Frc consts  --     1.3704
IR Inten    --     7.6649
Raman Activ --     0.0260
Depolar (P) --     0.7500
Depolar (U) --     0.8571

RamAct Fr= 1--     0.0260
  
Additional output lines begin here.
Dep-P Fr= 1--     0.7500
Dep-U Fr= 1--     0.8571
RamAct Fr= 2--     0.0023
Dep-P Fr= 2--     0.7500
Dep-U Fr= 2--     0.8571

振動と回転を結合する出力。 もし VibRot オプションを指定すると、高調波 振動回転解析は、出力の通常の熱化学解析の直後に表示され、次のヘッダーによって導入されます。

Harmonic Vibro-Rotational Analysis

非調和解析も要求された場合 (つまり、 VibRotAnharmonic 両方が指定されている場合)、非調和振動回転解析結果は、次のヘッダーによって導入される調和解析結果に従います。

Second-order Perturbative Anharmonic Analysis

非調和周波数の計算。 Freq=Anharmonic ジョブは、通常の頻度の出力に続いて追加の出力を生成します。 (これも指定されている場合は、振動回転結合出力に従います。) 最も重要な項目について簡単に検討します。

出力には、平衡構造 (つまり、位置エネルギー面の最小値) が表示され、その後に 0 K での非調和振動平均構造が表示されます。

 Internal coordinates for the Equilibrium structure (Se)

Interatomic distances:
1          2         3         4
1  C    0.000000
2  O    1.206908   0.000000
3  H    1.083243   2.008999   0.000000
4  H    1.083243   2.008999   1.826598   0.000000
Interatomic angles:
O2-C1-H3=122.5294      O2-C1-H4=122.5294      H3-C1-H4=114.9412
O2-H3-H4= 62.9605
Dihedral angles:
H4-C1-H3-O2= 180.

Internal coordinates for the vibrationally average structure at 0K (Sz)

Interatomic distances:
1          2         3         4
1  C    0.000000
2  O    1.210431   0.000000
3  H    1.097064   2.024452   0.000000
4  H    1.097064   2.024452   1.849067   0.000000
Interatomic angles:
O2-C1-H3=122.57        O2-C1-H4=122.57        H3-C1-H4=114.8601
O2-H4-H3= 62.8267
Dihedral angles:
H4-C1-H3-O2= 180.

後者の構造では結合長がわずかに長くなることに注意してください。 STP での予測された座標が出力に続きます。

非調和ゼロ点エネルギーは、その直後に出力に表示されます。

 Anharmonic Zero Point Energy
----------------------------
Harmonic       : cm-1 =  5008.40626 ; Kcal/mol =  14.320 ; KJ/mol =  59.914
Anharmonic Pot.: cm-1 =   -53.31902 ; Kcal/mol =  -0.152 ; KJ/mol =  -0.638
Watson+Coriolis: cm-1 =   -12.83227 ; Kcal/mol =  -0.037 ; KJ/mol =  -0.154
Total Anharm   : cm-1 =  4942.25496 ; Kcal/mol =  14.131 ; KJ/mol =  59.122

非調和周波数自体は、この表の少し後のラベルの列に表示されます。 E(anharm) :

     ==================================================
Anharmonic Infrared Spectroscopy
==================================================

Units: Transition energies (E) in cm^-1
Integrated intensity (I) in km.mol^-1

Fundamental Bands
-----------------
Mode(n)                  E(harm)   E(anharm)        I(harm)       I(anharm)
1(1)                  2938.531   2788.983     55.17567187     55.41312200
2(1)                  1888.862   1864.231    101.42877427    104.63741421
...

Overtones
---------
Mode(n)                  E(harm)   E(anharm)                      I(anharm)
1(2)                  5877.061   5517.149                      0.00211652
2(2)                  3777.724   3710.383                      3.68324904
...

Combination Bands
-----------------
Mode(n)     Mode(n)      E(harm)   E(anharm)                      I(anharm)
2(1)        1(1)      4827.393   4654.114                      1.74785224
3(1)        1(1)      4490.139   4271.343                      0.04557003
...

便宜上、高調波周波数もリストに示します。

振動解析。次の入力ファイルは振動スペクトルを予測します。

%OldChk=excited
励起状態計算。

%Chk=fcht
# Freq=(ReadFC,FCHT,ReadFCHT) Geom=AllCheck



TimeIndependent
Additional ReadFCHT input.

Output=Matrix=JK
Output Duschinsky matrix and shift vector.
Final blank line.

分子の仕様は、励起状態の力定数と同様に、励起状態のチェックポイント ファイルから取得されます。

FCHT 分析では多くの結果が得られます。最終的な Duschinsky (州の重複) 行列は次のようになります。

Final Duschinsky matrix
-----------------------
Note: The normal coordinates of the final state (columns) are expressed
in the basis set of the normal coordinates of the initial state (rows)
1             2             3             4             5
1  -0.539484D+00  0.839747D+00  0.139916D-01 -0.147815D-01  0.167387D-02
2  -0.594185D+00 -0.373849D+00 -0.647845D+00  0.757424D-01 -0.627709D-02
3   0.303582D-01  0.276954D-01  0.572527D-02  0.354162D+00 -0.933518D+00

この出力は J の値を報告することに注意してください。 ij 状態のペアごとに。一般に、プロットされるのは J です。 2 .

予測されたバンドの位置と強度は次のように報告されます。

==================================================
Information on Transitions
==================================================

Energy of the 0-0 transition:  31327.1976 cm^(-1)

NOTE: The energy (transition energy) refers to the relative energy,
with respect to the 0-0 transition energy.
The intensity is the line intensity.
DipStr is the dipole strength.

Energy =      0.0000 cm^-1: |0> -> |0>
Frequency and transition (states).

-> Intensity =  7003.     (DipStr = 0.9135E-01)

Energy =    457.9310 cm^-1: |0> -> |9^1>
Location is ~31875 cm-1.

-> Intensity =  650.2     (DipStr = 0.8360E-02)
Intensity in dm3 cm-1 mol-1.

Dipole strength (au).

最終的な予測スペクトルは、プロットに適した形式で次のようになります。

==================================================
Final Spectrum
==================================================

Band broadening simulated by mean of Gaussian functions with
Half-Widths at Half-Maximum of  135.00 cm^(-1)

Legend:
-------
1st col.: Energy (in cm^-1)
2nd col.: Intensity at T=0K
Intensity: Molar absorption coefficient (in dm^3.mol^-1.cm^-1)
-----------------------------
30327.1976    0.000000D+00



31319.1976    0.699549D+04
31327.1976    0.701428D+04
31335.1976    0.699927D+04


共鳴ラマンスペクトル。 次の入力ファイルは、以前に実行した 2 つの周波数計算から共鳴ラマン強度を計算します。

%Chk=S0_freq
Ground-state checkpoint file.

# Freq=(FC,ReadFC,ReadFCHT) Geom=AllCheck



TimeIndependent
Additional ReadFCHT input.

Spectroscopy=ResonanceRaman
Predict resonance Raman spectra.

Spectrum=(Lower=800.,Upper=2800.,Broadening=Stick)
Spectrum settings.

Intermediate=Source=Chk
Take second-state data from the checkpoint file specified below.

RR=(OmegaMin=55000,OmegaMax=56000,OmegaStep=100)
RR analysis parameters: omega range and step size.


S2_freq.chk
Excited-state checkpoint file.

のセクションを参照してください。 Freq=ReadFCHT 追加入力の詳細については、各ラマン モードについて、指定された入射エネルギー範囲 (オメガ) の各点に対して次の出力が表示されます。

==================================================
Information on Transitions
==================================================

Energy of the 0-0 transition:  54854.2397 cm^(-1)

Alp2: alpha^2, BsAl: beta_s(alpha)^2, BaAl: beta_a(alpha)^2

Energy =      0.0000 cm^-1: |0> -> |0>
Relative energy and involved states.

-> Omega =  55000.0 cm^-1, Sigma =   1.1332
Alp2 =  0.33009E+02, BsAl =  0.29859E+03, BaAl =  0.00000E+00

この出力に続いて、同じデータが表形式で表示されます。

==================================================
Final Spectrum
==================================================

No band broadening applied (stick spectrum)

Legend:
-------
1st col.: Raman shift (in cm^-1)
2nd col.: Intensity at T=0K for incident energy:  55000.00 cm^-1
3rd col.: Intensity at T=0K for incident energy:  55100.00 cm^-1
4th col.: Intensity at T=0K for incident energy:  55200.00 cm^-1
5th col.: Intensity at T=0K for incident energy:  55300.00 cm^-1
Raman scattering intensity in cm^3.mol^-1.sr^-1
-----------------------------------------------------------------------------



1188.0000    0.000000D+00    0.000000D+00    0.000000D+00    0.000000D+00
1190.0000    0.134622D-21    0.213038D-21    0.358179D-21    0.644832D-21
1192.0000    0.000000D+00    0.000000D+00    0.000000D+00    0.000000D+00


ここではスペクトルの拡大が要求されていないため ( Spectrum=Broadening=Stick )、ゼロ以外の強度を持つ行のみがラマンのアクティブ周波数に対応します。

低周波の調査。 全力の定数行列対角化からの出力 (デフォルト) Freq=DiagFull )、回転および並進の自由度は保持され、出力では次のように表示されます。

 Low frequencies ---  -19.9673   -0.0011   -0.0010    0.0010   14.2959
Low frequencies ---   25.6133  385.4672  988.9028 1083.0692

この出力は オプト周波数 メタノールでの計算。符号を無視すると、(~0 の 3 つに加えて) 波数 14、19、および 25 付近に位置する 3 つの低位置モードがあります。ただし、厳密な最適化基準を使用して計算を再実行すると ( Opt=Tight )およびより大きな統合グリッドでは、最も低いモードは次のようになります。

 Low frequencies ---   -7.4956   -5.4813   -2.6908    0.0003    0.0007
Low frequencies ---    0.0011  380.1699  988.1436 1081.9083

低域モードは非常に小さくなり、その結果、最低周波数がわずかに移動しました。

この分析は、小さな波数の周波数を持つ分子システムにとって特に重要です。たとえば、報告されている最低周波数が約 30 で、上記のように 25 付近に低域モードがある場合、前者の値にはかなりの疑いがあります (分子構造が最小であるかどうかも同様です)。

異なる熱化学パラメーターを使用して周波数計算を再実行します。 次の 2 段階のジョブには、初期周波数計算と、その後に異なる温度、圧力、選択した同位体を使用した 2 番目の熱化学分析が含まれています。

%Chk=freq
# B3LYP/6-311+G(2d,p) Freq

Frequencies at STP

分子指定


-Link1-
%Chk=freq
%NoSave
# B3LYP/6-311+G(2d,p) Freq(ReadIso,ReadFC) Geom=Check

Repeat at 300 K

0,1

300.0 1.0
16
2
3
…

また、 freqchk ユーティリティを使用すると、Gaussian チェックポイント ファイルに保存された周波数データから熱化学分析を再実行できます。

ReadAnharm 追加入力

読み取りアンハール入力

L717 セクションで使用可能なキーワード

のさまざまな側面を指定するための次のキーワード Freq=Anharm 計算は、Gaussian 入力ファイル内の追加入力として含まれます。これらは、非調和周波数解析のさまざまな側面を制御します。これらのキーワードはGaussian 09 でサポートされているキーワードとは完全に異なることに注意してください (これらの変更のいくつかは、Gaussian 09 リビジョン D.01 で導入されました)。

データソースと形式

DataSrc , DataAddDataMod 入力項目には、非調和周波数解析に必要なさまざまなデータが配置されます。これらはそれぞれ、さまざまなデータ項目を取得する場所を指定するパラメーターと関連する値のリストを受け取ります。一般に、パラメーターはどのデータを読み取るかを指定し、その値はそのデータの場所を指定します。後者で利用可能なオプションを以下に示します。一般に、オプションでその後にフォーマット接尾辞を付けることができます。

ソースキーワード データの場所を指定するために使用されます。

  • Src : 現在のジョブの RWF ファイルのデータを使用します。 RWF はこの項目の別名です。
  • Chk : 現在のチェックポイントファイル( %Chk または %OldChk で定義)からデータを取得します。
  • In : 入力ストリームからデータを読み込みます。
  • InChk n : ファイルリスト中の n 番目のファイルからデータを取得します(下記の追加入力セクションの説明を参照)。n の有効値は 1 から 6 です。

フォーマットサフィックス ソース項目に直接追加され、さまざまな読み込みデータのデフォルト以外の形式を指定します。例えば、 InQMW 質量加重法線座標の入力ストリームから微分データを読み取ると述べています。次の接尾辞が利用可能です。

  • QMW : 微分は、質量加重正規座標における正規モードに関して定義されます。 Q はこの形式サフィックスの同義語です。
  • QMWX : 調和微分はデカルト座標の正規モードに関して、非調和微分は質量加重正規座標の正規モードに関して定義されます。 X はこの形式サフィックスの同義語です。
  • QRedX : 調和微分はデカルト座標の正規モードに関して、非調和微分は無次元正規座標の正規モードに関して定義されます。

デフォルトでは、 QMWX 最初に試行され、次に QMW .

DataSrc= param :各種読み込みデータのソースを指定します。パラメーターは、適用されるデータを示すキーワードと、その場所 (および場合によってはその形式) を示すソース キーワードで構成されます。使用可能なパラメーターは次のとおりです。

  • source : すべてのデータの取得元を設定します。
  • Harm= source : 調和データの取得元を設定します。デフォルトはソースファイル由来の設定です。
  • Anharm= source : 非調和データの取得元を設定します。デフォルトはソースファイル由来の設定です。
  • Coriolis= source : Coriolis 結合のデータ取得元を設定します。現在サポートされる項目は SrcIn のみで、形式サフィックスは使用できません。
  • NMOrder= ordering : 入力ソースにおける正規モードの格納順を指定します(次の一覧から選択)。この項目はソース項目に追加して指定できます。
    • AscNoIrrep : 昇順。既約表現ではソートしません。これがデフォルトです。
    • Asc : 昇順。可能なら既約表現でソートします。
    • Desc : 降順。可能なら既約表現でソートします。
    • DescNoIrrep : 降順。既約表現ではソートしません。
    • Print : 印字時と同じ順序を使用します。

次の DataSrc 項目は非推奨であり、Gaussian 09 (最上位の追加入力項目として機能した場合) との下位類似性を目的としてのみ含まれています。

  • InDerAU : 入力ストリームの原子単位データを使用します。
  • InDerAJ : 入力ストリームのアトジュール(attoJoules)単位データを使用します。
  • InDerRed : 入力ストリームの縮約形式データを使用します。 Reduced はこの項目の別名です。
  • InDerGau : Gaussian 出力のレイアウトで入力ストリームのデータを使用します。InGauDer はこの項目の別名です。

DataAdd= params : 代替データを読み取り、元のデータを置き換えるか、完全にします。このオプションを使用すると、元のデータ内の既存の情報が、ここで指定したデータに置き換えられます。

  • Freq : 入力ストリームで指定した値(cm -1 )で調和振動数を置き換えます。データソースをパラメーターとして指定することもできます: Freq= source (ただし、形式サフィックスは使用できません)。
  • PESFull= sources : 指定したソースから力定数を読み取ります。
  • PESHarm= sources : 指定したソースから調和力定数を読み取ります。
  • PESAnh= sources : 指定したソースから非調和力定数を読み取ります。
  • EDipFull= sources : 指定したソースから電気双極子を読み取ります。
  • EDipHarm= sources : 指定したソースから電気双極子の調和成分を読み取ります。
  • EDipAnh= sources : 指定したソースから電気双極子の非調和成分を読み取ります。
  • MDipFull= sources : 指定したソースから磁気双極子を読み取ります。
  • MDipHarm= sources : 指定したソースから磁気双極子の調和成分を読み取ります。
  • MDipAnh= sources : 指定したソースから磁気双極子の非調和成分を読み取ります。
  • PolFull= sources : 指定したソースから分極率テンソルを読み取ります。
  • PolHarm= sources : 指定したソースから分極率テンソルの調和成分を読み取ります。
  • PolAnh= sources : 指定したソースから分極率テンソルの非調和成分を読み取ります。
  • MagFFull= sources : 指定したソースから磁場特性を読み取ります。
  • MagFHarm= sources : 指定したソースから磁場特性の調和成分を読み取ります。
  • MagFAnh= sources : 指定したソースから磁場特性の非調和成分を読み取ります。
  • FreqDepPFull= sources : 指定したソースから周波数依存特性を読み取ります。
  • FreqDepPHarm= sources : 指定したソースから周波数依存特性の調和成分を読み取ります。
  • FreqDepPAnh= sources : 指定したソースから周波数依存特性の非調和成分を読み取ります。

DataMod= params : さまざまな方法でデータを変更します。

  • ScHarm= value : 定数スケーリング因子で調和振動数をスケールします(デフォルトは 1.0)。
  • NoCor : 計算においてコリオリカップリングを破棄します。デフォルトではすべてのカップリングが保持されます。
  • DerOrder= N : 保持する微分次数を選択します。例: DerOrder=123 はすべての 4 次力定数を破棄します。
  • DerIndex= N : 微分で許可する独立添字数の上限を設定します。例: DerIndex=2 では k iij は保持されますが、 k ijk は破棄されます。
  • SkipPT2= what : Selectively removes derivatives based on the parameter, whose possible values are listed below:
    • No : データを削除しません。これがデフォルトオプションです。
    • Modes : 入力ストリームで与えた任意の正規モードに関する微分を削除します。
    • Constants : 入力ストリームで指定したインデックスに基づいて微分を削除します。入力では、削除する力定数(エネルギー微分)を明示的に指定します。各行は関与する正規モードを指定し、微分次数はインデックスの数から決まります。例えば、正規坐標 Q 1 Q 2 Q 5 に関する 3 次微分を削除するには、入力行は次のようになります:
      1 2 5
    • OptModes : 入力ストリームの追偒指示(以下の入力順序セクションを参照)に基づいて微分を変更します。

 

Tolerances= data : 許容しきい値を変更して、派生データを含めるか破棄します。

  • Gradient= value : エネルギー 1 次微分のしきい値(デフォルトは 3.7074×10 −3 )。
  • Hessian= value : エネルギー 2 次微分のしきい値(デフォルトは 3.7074×10 −5 )。
  • Cubic= value : エネルギー 3 次微分のしきい値(デフォルトは 3.7074×10 −5 )。
  • Quartic= value : エネルギー 4 次微分のしきい値(デフォルトは 3.7074×10 −5 )。
  • Coriolis= value : コリオリカップリングのしきい値(デフォルトは 1.0×10 −3 )。
  • Inertia= value : 主慣性モーメントのしきい値(デフォルトは 1.0×10 −4 Å 2 )。
  • Symm= value : 対称性規則に対する非調和データの許容誤差(デフォルトは 2%)。

 

出力制御

このセクションでは、計算出力の内容と出力先を指定します。

Print= items : 出力ファイルに項目を含めます。利用可能なアイテムは次のとおりです。

  • InDataX : DataSrc=InQMWX と互換性のあるデータを含めます。Print=InDataX=Ext の形式では、データを外部ファイル input_data.dat に書き出します。
  • InDataNM : DataSrc=InQMW と互換性のあるデータを含めます。Print=InDataNM=Ext の形式では、データを外部ファイル input_data.dat に書き出します。
  • YMatrix : Y 行列(χ 行列の変形)を含めます。
  • Verbosity= n : 詳細出力レベルを指定します。デフォルトは 0 です。
  • ITop= rep : Selects the representation used for rotational spectroscopy. By default, it is defined automatically by Gaussian from the principal moments of inertia. Available representations are:
    • Ir : Ir 表現: I z < I x < I y
    • IIr : IIr 表現: I y < I z < I x
    • IIIr : IIIr 表現: I x < I y < I z
    • Il : Il 表現: I z < I y < I x
    • IIl : IIl 表現: I x < I z < I y
    • IIIl : IIIl 表現: I y < I x < I z
  • ZAxisSymm= axis : 振動回転解析で縮約ハミルトニアンを定義する際に Z 軸として用いる Eckart 軸を設定します。選択肢は次のとおりです。
    • X : X 軸と平行な Z 軸。
    • Y : Y 軸と平行な Z 軸。
    • Z : Z 軸と平行な Z 軸。
  • NMOrder= ordering : 正規モードの表示順を指定します。
    • Asc : 昇順。可能なら既約表現でソートします。
    • Desc : 降順。可能なら既約表現でソートします。これがデフォルトです。
    • AscNoIrrep : 昇順。既約表現ではソートしません。
    • DescNoIrrep : 降順。既約表現ではソートしません。
  • PT2VarEVec : 変分行列の対角化による固有ベクトル行列を含めます。
  • PT2VarStates : 非摂動状態への変分状態の射影を含めます。
  • PT2VarProj : 新しい変分状態への DVPT2 状態の射影を含めます。
  • InDataAU : DataSrc=InDerAU(非推奨)と互換性のあるデータを書き出します。
  • Polymode : Polymode プログラムで使用するデータを書き出します。

 

縮約次元スキーム

RedDim= items : 解析でアクティブな通常モードを指定します。項目は次のとおりです。

  • Active= n : 入力ストリームで指定した n 個のモードをアクティブ化します。デフォルトではすべてのモードがアクティブです。
  • Inactive= n : n 個の非アクティブモードの一覧を入力ストリームから読み取ります。
  • Frozen= n : n 個の凍結対象モードを入力ストリームから読み取ります。
  • MinFreqAc= freq : 指定値より高い周波数を持つ正規モードをアクティブに設定します(デフォルト 0)。 MaxFreqAc > MinFreqAc の場合のみ有効です。
  • MaxFreqAc= freq : 指定値より低い周波数を持つ正規モードをアクティブに設定します(デフォルトは無限大)。 MaxFreqAc > MinFreqAc の場合のみ有効です。
  • MinFreqIn= freq : 指定値より高い周波数を持つ正規モードを非アクティブに設定します(デフォルト 0)。 MaxFreqIn > MinFreqIn の場合のみ有効です。
  • MaxFreqIn= freq : 指定値より低い周波数を持つ正規モードを非アクティブに設定します(デフォルトは無限大)。 MaxFreqIn > MinFreqIn の場合のみ有効です。
  • MinFreqFr= freq : 指定値より高い周波数を持つ正規モードを凍結に設定します(デフォルト 0)。 MaxFreqFr > MinFreqFr の場合のみ有効です。
  • MaxFreqFr= freq : 指定値より低い周波数を持つ正規モードを凍結に設定します(デフォルトは無限大)。 MaxFreqFr > MinFreqFr の場合のみ有効です。

 

二次振動摂動理論 (VPT2)

PT2Model= data :使用するVPT2モデルを設定します。デフォルトは GVPT2 です。

  • HDCPT2 : Hybrid Degeneracy-Corrected 2nd-order Perturbation Theory を使用します。
  • VPT2 : 元の 2 次振動摂動理論(VPT2)を使用します。このモデルでは振動分光強度が利用可能です。
  • DVPT2 : Deperturbed 2 次振動摂動理論を使用します。このモデルでは振動分光強度が利用可能です。 DVPT2=all は、共鳴の可能性がある項をすべて Fermi 共鳴として選択し、 Resonances=(DFreqFrm=∞,DPT2Var=0.) と等価です。
  • GVPT2 : Generalized 2nd-order Vibrational Perturbation Theory を使用します。これがデフォルトです。 DVPT2 に似ていますが、除去された項は第 2 段階で変分的に扱われます。このモデルでは振動分光強度も利用可能です。 GVPT2= all の形式は、 Resonances=(DFreq12=∞,K12Min=0.) と等価で、共鳴の可能性がある項をすべて Fermi 共鳴として選択します。
  • DCPT2 : Degeneracy-Corrected 2nd-order Perturbation Theory を使用します。

HDCPT2= params : モデルのパラメーターを設定します。 AlphaBeta オプション(つまり、 HDCPT2=Alpha= value )、Λ の式内の対応する変数の値を指定します。
freq anharm

Resonances= params : 共鳴のしきい値とパラメーターを設定します。 DVPT2 (フェルミ関連アイテムのみ)および GVPT2 calculations.

  • DFreq12= value : 1–2 Fermi 共鳴の最大周波数を設定します (ω i -(ω jk ))。デフォルトは 200 cm -1 .
  • DFreq22= value : 2–2 Darling-Dennison 共鳴の最大周波数を設定します (2ω i -(ω jk ) と 2ω i -2ω j )。デフォルトは 100 cm -1 .
  • DFreq11= value : 1–1 Darling-Dennison 共鳴の最大周波数を設定します (ω i ω j )。デフォルトは 100 cm -1 .
  • DFreq13= value : 1–3 Darling-Dennison 共鳴の最大周波数を設定します (ω i -(ω jkl ))。デフォルトは 100 cm -1 .
  • K12Min= value : VPT2 とモデル変分結果(Martin test)の許容最大差を設定します。デフォルトは 1 cm -1 .
  • K22Min= value : 非対角 2–2 Darling-Dennison 項の最小値を設定します。デフォルトは 10 cm -1 .
  • K11Min= value : 非対角 1–1 Darling-Dennison 項の最小値を設定します。デフォルトは 1 cm -1 .
  • K11MinI= value : 強度計算に特有の臨界ケース検出を目的とした副次的 1–1 共鳴テストの最小値を設定します。デフォルトは 1 cm です。
  • K13Min= value : 非対角 1–3 Darling-Dennison 項の最小値を設定します。デフォルトは 10 cm -1 .
  • K13MinI= value : 強度計算に特有の臨界ケース検出を目的とした副次的 1–3 共鳴テストの最小値を設定します。デフォルトは 0.25 cm です。
  • HDCPT2= value : HDCPT2/VPT2 差分テストの最小値を設定します。デフォルトは 0.1 です。
  • NoFermi : 1–2 Fermi 共鳴の探索を無効化します。 No12Res はこの項目の同義語です。
  • NoDarDen : Darling-Dennison(2–2、2–1 および 1–3)共鳴の探索を無効化します。
  • No22Res : 2–2 Darling-Dennison 共鳴の探索を無効化します。
  • No11Res : 1–1 Darling-Dennison 共鳴の探索を無効化します。
  • No13Res : 1–3 Darling-Dennison 共鳴の探索を無効化します。1–3 共鳴は 3 量子遷移に対してのみ使用可能です。
  • List= action : 入力ストリームから共鳴ケースを読み取るよう Gaussian に指示します。 action は省略可能で、省略時のデフォルトは Replace です。それ以外の場合、入力共鳴の使用方法を制御します。利用可能な action キーワードは次のとおりです:
    • Replace : 自動解析を破棄し、入力で指定した共鳴のみを使用します。これがデフォルトです。
    • Add : 自動解析の結果を入力データで補完します。このオプションの簡略形式は Resonances=Add です。
    • Delete : 入力リストにある共鳴を自動解析の結果から除去します。このオプションの簡略形式は Resonances=Delete です。
    • Modify : 自動解析で得られたリストを基に、共鳴を追加または削除します。各入力行の共鳴データの前にアクションキーワード— ADD または DEL —を指定する必要があります。

    詳細については、以下の「共鳴の指定」サブセクションを参照してください。

 

分光

Spectro=MaxQuanta= quanta : 指定された量子までの状態への遷移積分を計算します。デフォルトは 2 です。

ROA= params : ラマン光学活性に関連するオプション。キーワードが指定されている場合、明示的に要求された散乱のみが計算されます。もし ROA が指定されていない場合、サポートされているすべての散乱に対して強度が計算されます。

  • ICP0 : ICP 前方散乱に対する ROA 強度を計算します。
  • ICP90x : 入射円偏光(ICP)直角散乱(偏光)に対する ROA 強度を計算します。
  • ICP90z : ICP 直角散乱(脱偏光)に対する ROA 強度を計算します。
  • ICP90* : ICP 直角散乱(魔法角)に対する ROA 強度を計算します。
  • ICP180 : ICP 後方散乱に対する ROA 強度を計算します。
  • SCP0 : 散乱円偏光(SCP)前方散乱に対する ROA 強度を計算します。
  • SCP90x : SCP 直角散乱(偏光)に対する ROA 強度を計算します。
  • SCP90z : SCP 直角散乱(脱偏光)に対する ROA 強度を計算します。
  • SCP90* : SCP 直角散乱(魔法角)に対する ROA 強度を計算します。
  • SCP180 : SCP 後方散乱に対する ROA 強度を計算します。
  • DCP180 : 二重円偏光(DCP)後方散乱に対する ROA 強度を計算します。
  • All : すべてのサポートされた散乱に対する ROA 強度を計算します。

Freq=ReadAnharm 追加入力の順序

さまざまな入力セクションの可能性があります。 Freq=ReadAnharm 追加の入力項目は、キーワード リスト セクションの後に次の順序で入力する必要があります。空白行は入力セクションを区切りますが、各セクションとその終端の空白行は、対応するキーワードが指定されている場合にのみ含める必要があります。

Freq=ReadAnharm input keywords

blank line

次に対するチェックポイントファイル一覧: DataSrc=InChk n または DataAdd=…=InChk n

blank line

次に対するデータ: DataSrc=In または DataAdd=…=In (調和データの直後に非調和データ)

blank line

次に対するデータ: DataAdd=Freq

blank line

n 個のモード(対象: RedDim=Active

blank line

n 個のモード(対象: RedDim=Inactive

blank line

n 個のモード(対象: RedDim=Frozen

blank line

DataMod=SkipPT2=OptModes のキーワード(後述)

DataMod=SkipPT2=Modes または Constants または DataMod=SkipPT2=OptModes 向けのモード

blank line

Resonances=List 用データ

blank line

DataMod=SkipPT2=OptModes キーワード: 選択した正準モード寄与の除去

1 つ以上のオプションを 1 行で指定し、その後に空行を入れません。利用可能なオプションは次のとおりです。

  • MinInd= n : 微分を破棄するために、選択した正規モードが最小何回出現する必要があるかを制御します。デフォルトは 1 です。例えば値を 2 にすると k ijk は保持されますが、k iij と k iii は除外されます。
  • EnOrd= mask : 考慮するエネルギー微分次数を制御します。デフォルトは 1234 で、すべてのエネルギー微分を含みます。値 14 は 1 次と 4 次のみを扱い、2 次と 3 次を無視することを意味します。

を使用した計算例を次に示します。 DataMod=SkipPT2=OptModes :

# Freq=(Anharm,ReadAnharm) …

Formaldehyde

0 1
C      -0.6067825443565   -0.0000000216230    0.0000000000000
O       0.6033290944914    0.0000000215000    0.0000000000000
H      -1.1752074085613    0.9201232113261    0.0000000000000
H      -1.1752073429832   -0.9201232950844    0.0000000000000

PT2Model=GVPT2 Resonances=(NoDarDen,NoFermi)
DataMod=SkipPT2=OptModes

MinInd=2 EnOrd=34

Control keywords: keep only k
ijk
for third と fourth derivatives


5 6
導関数を除去するモード
終端の空行

共鳴の指定

Resonances=AddResonances=List=Replace および Resonances=Delete では、各行に共鳴のタイプと共鳴に関与する正規モードのインデックスを指定します。サポートされているタイプは次のとおりです。

  • 1-2 または 12 : 1-2 Fermi 共鳴。インデックスが 3 つ必要で、次の順序で指定します: ω 1 ≈ ω 2 + ω 3
  • 1-1 または 11 : 1-1 Darling-Dennison 共鳴。インデックスが 2 つ必要で、次の順序で指定します: ω 1 ≈ ω 2
  • 1-3 または 13 : 1-3 Darling-Dennison 共鳴。インデックスが 4 つ必要で、次の順序で指定します: ω 1 ≈ ω 2 + ω 3 + ω 4
  • 2-2 または 22 : 2-2 Darling-Dennison 共鳴。インデックスが 4 つ必要で、次の順序で指定します: ω 1 + ω 2 ≈ ω 3 + ω 4

Resonances=List=Modify では、action を行の先頭、共鳴タイプと正規モードの前に指定する必要があります。利用可能な actionADD(共鳴を追加)および DEL(事前に特定されている共鳴を除去)です。

実例

例1 : 現在のジョブで計算された周波数データ:

%Chk=example1
# B3LYP/6-311+G(d,p) Freq=(Anharmonic,ReadAnharm)

Anharmonic frequencies example 1

分子指定


DataMod=SkipPT2=Modes
Freq=ReadAnharm 追加入力

RedDim=Inactive=1
非アクティブ化するモード数

PT2Model=GVPT2
Resonances=Add
Print=InDataX=Ext
データを外部ファイルへ書き出し
空行

6
非アクティブ化するモード: RedDim=Inactive
空行

4 5
導関数を破棄するモード: DataMod=SkipPT2=Modes
空行

1-2 2 3 3
追加共鳴の一覧: Resonances=Add
空行

例 2 : 入力ストリームから読み取られた周波数データ。例 1 のチェックポイント ファイルを使用して、分子幾何学とヘシアンを取得します。

%OldChk=example1
%Chk=example2
# B3LYP/6-311+G(d,p) Freq=(ReadFC,Anharmonic,ReadAnharm) Geom=Check

Anharmonic frequencies example 2

0 1

PT2Model=GVPT2
Freq=ReadAnharm 追加入力

DataSrc=(InQMWX,NMOrder=Desc)
高調波/非調和データを入力から読み込み

DataAdd=Freq
高調波振動数を入力値で置換

RedDim=Inactive=1

空行

@input_data.dat
前ジョブのデータファイル(Print=InDataX=Ext)
空行

1198.351
高調波振動数の一覧: DataAdd=Freq

1259.285
1530.636
1814.590
2884.164
2941.556

空行

6

空行

例 3 : 次の例では、いくつかのパラメーターに代替値を指定します。

#  B3LYP/6-31G(d) Freq=(Anharm,ReadAnharm)

Anharmonic frequencies example 3

分子指定


Tolerances=Coriolis=0.25
Freq=ReadAnharm 追加入力

Resonances=(DFreq12=220.0,K12Min=1.1)
DataMod=SCHarm=0.98

空行

例 4 : 非調和 VCD および ROA スペクトルの計算:

%Chk=project4
# Freq=(ROA,VCD,Anharm,ReadAnharm) CPHF=RdFreq



Anharmonic VCD と ROA spectrum

0 1
分子指定


589.3nm
入射光周波数


PT2Model=GVPT2
ReadAnharm 入力セクション

Spectro=MaxQuanta=3

空行

ReadFCHT 入力

のさまざまな側面を指定するための次のキーワード Freq=FC , HT または FCHT 計算は、Gaussian 入力ファイル内の追加入力として含まれます。これらは、これらの分析のさまざまな側面を制御します。これらのキーワードはGaussian 09 でサポートされているキーワードとは異なることに注意してください。

計算オプションとパラメーターの指定

Transition= type :電子トランジションの種類を指定します。

  • Absorption : 吸収。これがデフォルトです。
  • Emission : 発光。

Spectroscopy= type(s) : シミュレートする分光法。デフォルトは Spectroscopy=OnePhoton。次の項目が利用可能です (名前は以下のように大文字のみに省略される場合があります: 例: RR for ResonanceRaman ):

  • OnePhoton : 1 光子過程。これがデフォルトです。
  • CircularDichroism : Circular Dichroism: 吸収では電子円二色性(ECD)、発光では円偏光発光(CPL)。
  • OnePhotonAbsorption : 1 光子吸収。 Transition=Absorption を暗黙的に指定します。
  • OnePhotonEmission : 1 光子発光。 Transition=Emission を暗黙的に指定します。
  • ElectronicCircularDichroism : 電子円二色性。 Transition=Absorption を暗黙的に指定します。
  • CircularlyPolarizedLuminescence : 円偏光発光。 Transition=Emission を暗黙的に指定します。
  • ResonanceRaman : 振動共鳴ラマン。オプションは別項目(下記)で指定します。

ResonanceRaman= オプション : 次の RR 固有のオプションが使用可能です。

  • CombOnly : 結合バンドのみを計算します。
  • NoComb : 結合バンドの計算を省略します。
  • aMean= coeff : 平均分極率の係数を設定します。デフォルトは 45 です。
  • Damping= value : 減衰定数または中間状態の寿命(単位: cm −1 )。デフォルトは 500 cm -1 .
  • dAnti= coeff : 反対称異方性の係数を設定します。デフォルトは 5 です。
  • gSymm= coeff : 対称異方性の係数を設定します。デフォルトは 7 です。
  • Omega= value : 入射エネルギー(単位: cm −1 )。デフォルトでは、初期状態と中間状態の基準振動状態間のエネルギー差として計算されます。
  • OmegaList : 入力ストリームから入射エネルギーの一覧(単位: cm −1 )を読み取り、エネルギープロファイルを構築します。
  • OmegaMax= value : 入射エネルギープロファイルの最大エネルギー(単位: cm −1 )。
  • OmegaMin= value : 入射エネルギープロファイルの最小エネルギー(単位: cm −1 )。
  • OmegaNum= n : 入射エネルギープロファイル内のエネルギー点数。
  • OmegaStep= value : 入射エネルギープロファイルの隣接点間エネルギー間隔(単位: cm −1 )。
  • Scattering= params : 共鳴ラマン計算の散乱配置を指定します。利用可能な項目は次のとおりです(下記のアスタリスクはパラメーター名の一部です)。
    • ICP0 : 入射円偏光(ICP)の前方散乱に対する RR 強度を計算します。
    • ICP90x : ICP 直角散乱(偏光)に対する RR 強度を計算します。
    • ICP90z : ICP 直角散乱(偏光解消)に対する RR 強度を計算します。
    • ICP90* : ICP 直角散乱(マジックアングル)に対する RR 強度を計算します。
    • ICP180 : ICP 後方散乱に対する RR 強度を計算します。
    • SCP0 : 散乱円偏光(SCP)の前方散乱に対する RR 強度を計算します。
    • SCP90x : SCP 直角散乱(偏光)に対する RR 強度を計算します。
    • SCP90z : SCP 直角散乱(偏光解消)に対する RR 強度を計算します。
    • SCP90* : SCP 直角散乱(マジックアングル)に対する RR 強度を計算します。
    • SCP180 : SCP 後方散乱に対する RR 強度を計算します。
    • DCP180 : 二重円偏光(DCP)の前方散乱に対する RR 強度を計算します。
    • All : サポートされるすべての散乱配置で RR 強度を計算します。

Temperature : 温度と関連パラメーターを指定します:

  • Value= temp : シミュレーション温度(K)を指定します。デフォルトは Gaussian に Temp キーワードまたは追加入力で指定した値で、Gaussian 既定値は 298.15 K です。
  • MinPop= ratio : 各振動初期状態の Boltzmann 分布と基底状態の分布の最小比を指定します。この条件を満たす状態のみが計算対象となります。つまり、遷移の始状態として扱うために必要な振動状態の最小占有率を指定します。デフォルト値は 0.1(10%)です。

TransProp= definition : 遷移双極子モーメントの定義。最初の 3 つの項目は、Franck-Condon、Herzberg-Teller、および FCHT 分析の中から効果的に選択します。ただし、対応するオプションは、 Freq キーワードが望ましいです。次のアイテムが利用可能です。

  • FC : 電子遷移中に双極子モーメントが一定であると仮定します。双極子許容遷移の記述に適しており、これがデフォルトです。
  • FCHT : 平衡構造まわりで遷移双極子モーメントを Taylor 展開した 0 次および 1 次項を計算します。弱許容な電子遷移や CD スペクトルを正しく扱うために必要です。
  • HT : 双極子モーメントの正規モードに対する線形変化を実装します。これは平衡構造まわりでの遷移双極子モーメント Taylor 展開の 1 次項に対応します。
  • DipA= source : Explicit definition of the transition dipole moment d A . The following options for the data source are available:
    • Auto : シミュレーションパラメーターに応じて Gaussian が定義を自動選択します。これがデフォルトです。
    • Read : 主入力ソースからデータを読み取ります(下記「データソース」を参照)。
    • Input : 入力ストリームからデータを読み取ります。
  • DipB= source : 遷移双極子モーメント d B の定義。 DipA と同じデータソースオプションを受け付けます。
  • EDip= source : 遷移電気双極子モーメントの定義。 DipA と同じデータソースオプションを受け付けます。
  • MDip= source : 遷移磁気双極子モーメントの定義。 DipA と同じデータソースオプションを受け付けます。
  • NoUse : データソースから読み込んだ遷移双極子を破棄し、単位行列的なものに置き換えます。多重度または電荷が変化する電子遷移でのデフォルト動作です。HT および FCHT 計算ではこのキーワードはサポートされません。

Method= method : 電子トランジションの表現モデルを選択します。デフォルト以外のオプションでは、基底状態に基づいて励起状態の周波数を近似する方法を指定します。これらは一般に、励起状態を明示的にモデル化するよりも好ましくありません。次の方法が使用できます。

  • AdiabaticHessian : 基底状態と励起状態の両方の PES を、それぞれの極小点まわりで調和レベルにより計算します。これがデフォルトです。
  • AdiabaticShift : 両方の PES はそれぞれの極小点まわりで調和レベル計算しますが、最終状態の PES は初期状態と同一であると仮定します。計算されるのは最終状態の平衡構造のみです。
  • VerticalHessian : 最終状態の PES を初期状態の平衡構造まわりで評価します。
  • VerticalGradient : 最終状態の PES を初期状態の平衡構造まわりで評価しますが、最終状態の PES は初期状態と同一であると仮定します。計算されるのは、初期状態の平衡構造における最終状態のエネルギー勾配のみです。(この手法は線形結合モデルとも呼ばれます。)発光スペクトルでは、VerticalGradient=Abs を指定すると、正しい 0-0 遷移エネルギーを得るために Gaussian が吸収スペクトルと同じ方法で 0-0 遷移エネルギーを計算します。これは、発光スペクトルが吸収スペクトル(基底状態の平衡構造、基底状態の振動数、励起状態の力)として誤って計算される場合に必要です。

Prescreening= params : 最も激しいトランジションを選択するための事前スクリーニング基準を設定します。時間に依存しないフレームワークでのみ使用できます。利用可能なパラメーター:

  • MaxC1= n : C 1 (C 1 max ) で到達する最大量子数。デフォルトは 20 です。
  • MaxC2= n : C 2 (C 2 max ) において、結合バンドに関与する 2 つのモードで到達する最大量子数。デフォルトは 13 です。
  • MaxInt= millions : C 2 (N I max ) を超える各クラスで計算する積分の最大数(単位: 百万)。デフォルトは 100(100,000,000)です。

TimeIndependent : 時間に依存しないフレームワークを使用します。これは 1 光子分光法のデフォルトです。 TI はこのアイテムの代名詞です。

TimeDependent= params : 状態合計アプローチではなく、パス積分アプローチを使用してバンド形状を計算します。これは、共鳴ラマン分光法のデフォルトです。 TD はこのアイテムの代名詞です。利用可能なパラメーターは次のとおりです。

  • 2NStep= m : 積分に 2 m ステップを使用します。 m のデフォルトは OPA、OPE、ECD、CPL では 18、RR では 12 です。
  • 2NStepWin= k : 相関関数 Χ(t) を実際に計算するステップ数を 2 k に設定します。この範囲外では関数は 0 になります。 km (上の 2NStep で指定)以下である必要があります。デフォルトでは km と同じ値に設定されます。
  • GauHWHM= n : 不均一幅(位相緩和として適用、単位: cm −1 )。デフォルトは 135 cm −1 .
  • LorHWHM= n : 均一幅(位相緩和として適用、単位: cm −1 )。デフォルトは 0 cm −1 .
  • Time= seconds : 時間間隔 Δt(秒)を指定します。デフォルトは 2 m ×10 -17 で、m は上記 2NStep の値です。

Termination=DeltaSP= value :終了条件を設定します。計算を続行するには、最終状態の 2 つの連続するクラス間の最小差を設定します。デフォルトは 0.0 (常に続行) です。

データソース

このセクションの項目では、FCHT 解析で使用されるさまざまなデータの取得場所と方法を指定します。

Initial= items : 初期状態のデータ ソースおよび/またはパラメーター。

Final= items : 最終状態のデータ ソースおよび/またはパラメーター。

Intermediate= items : 中間状態に関連するデータ ソースおよび/またはパラメーター。共鳴ラマンにのみ有効です。

前述の 3 つの項目では、次のパラメーターを使用できます。

  • Source= source : 状態データの取得元:
    • Calc : 現在の計算。吸収スペクトルでのデフォルトです。
    • Chk : チェックポイントファイル(ファイル名は入力ストリームで指定)。発光スペクトルでのデフォルトです。
    • LogFile : Gaussian output filename (the filename is given in the input stream).
  • Freq= params : Source と handling of vibrational frequency data:
    • Read : 主データソースから振動数を読み取ります。これがデフォルトです。
    • Input : 入力ストリームから振動数を読み取ります。
    • Scale : Duschinsky 変換に基づくモード別外挿スケーリング係数を用いて振動数をスケーリングします。参照状態にはもう一方の電子状態を用います。例えば Final=Freq=Scale は、入力された初期状態の振動数を使って最終状態の振動数をスケーリングします。必要な振動数は通常の位置(下記参照)で入力ストリームから読み取られます。
  • MaxBands= state : 考慮する最高クラス状態を設定します。既定値は Initial では 3、それ以外では 7 です。
  • MaxStates= n : 計算で実際に考慮する初期振動状態の最大数。 Initial 指定時のみ有効です。この値は Gaussian が出力する配置数とは一致しない点に注意してください。デフォルトは 50 です。
  • ExcState= state : Gaussian 出力ファイルで実際に扱う励起電子状態。励起状態のデータソースが Gaussian 出力ファイルの場合にのみ使用されます。

DataAdd=DeltaE= value : 電子状態間のエネルギーの差 (Hartree における)。デフォルトでは、初期状態と最終状態に使用されるデータ ソースから計算されます。

DataMod=Duschinsky= params : 計算に使用する Duschinsky 行列。デフォルトでは、真の Duschinsky 行列が使用されます。 Duschinsky 行列の定義は、遷移を記述するために使用されるモデルに依存することに注意してください。他のオプションは次のとおりです。

  • Identity : Duschinsky 行列として単位行列を使用します。
  • Diagonal : 正しい Duschinsky 行列の列をできるだけ対角に近くなるように入れ替え、単位行列で置き換えます。行列が十分に対角化できない場合はエラーになります。

Superpose= param :重ね合わせの手順を指定します。

  • Reorient : 2 つの構造の重なりが最大になるように分子を再配向します。これがデフォルトです。
  • NoReorient : 構造の重ね合わせを行いません。
  • Rotation= n : Rotation algorithm used for the superposition:
    • 0 : 交互に使用(まずクォータニオン、次に回転角)。これがデフォルトです。
    • 1 : プログラムの既定設定を使用します(Gaussian のバージョン間で変更される場合があります)。
    • 2 : クォータニオン法のみを使用します。
    • 3 : 回転角法のみを使用します。
  • RotNIter= xxxyyy : 各重ね合わせアルゴリズムの最大反復回数。xxx はクォータニオン法、yyy は角度法の反復回数を表します。デフォルト値 030100 は、クォータニオン 30 回・回転角 100 回を意味します。

 

出力選択

Print= params : この項目は、出力に含まれる情報を制御します。

  • Spectra= params : 出力するスペクトル(非デフォルト項目は時間依存フレームワークおよび Resonance Raman では無効):
    • Final : 最終スペクトルのみを出力します。これがデフォルトです。
    • All : クラス別スペクトルを最大数出力します。
    • ClassI : 初期状態の各クラスごとに 1 つのスペクトルを出力します。
    • ClassF : Print one spectrum for each class of the final state.
  • Matrix= list : Matrices to be displayed: J , K , A , B , C , D , E . The string is composed of the matrices of interest, e.g., JK . A, B, C, D と E are the Sharp と Rosenstock matrices, J is the Duschinsky matrix, と K is the shift vector.
  • HuangRhys : Print Huang-Rhys factors [ Huang50 K. Huang and A. Rhys, “Theory of light absorption and non-radiative transitions in F-centres,” Proc. Roy. Soc. A, 1950, 204, 406. DOI: rspa.1950.0184 ].
  • AssignThresh= n : 各初期振動状態で得られるスペクトル総強度に対して少なくとも 100 n % 寄与する遷移のデータ(帰属、エネルギー、強度)を含めます。デフォルトは 0.01(1%)です。
  • TDAutoCorr= n : 時間依存自己相関関数の n 点を出力します。デフォルトは 0(出力無効)です。
  • Tensors : Print the transition tensors instead of the invariants. Only available for Resonance Raman.
  • Conver : 収束データを出力します。Resonance Raman でのみ利用可能です。
  • Color= params : 色出力の RGB 規格を指定します:
    • sRGB : sRGB 規格を使用します(白色基準: D65、IEC 61966-2-1 規格に基づくガンマ補正)。これがデフォルトです。
    • None : RGB 形式で色を出力しません。
    • CIE : CIE RGB 規格を使用します(白色基準: D65、ガンマ補正なし)。
    • HDTV : HDTV RGB 規格を使用します(白色基準: D65、ITU-R BT.709-3 規格に基づくガンマ補正)。

Spectrum= params : スペクトルのレイアウトを制御します。

  • Lower= value : スペクトル下限のエネルギー(単位: cm −1 )。吸収ではデフォルトは -1000 cm −1 、発光ではデフォルトは -8000 cm −1 です。この境界は 0-0 遷移を基準に定義されます。
  • Upper= value : スペクトル上限のエネルギー(単位: cm −1)。吸収ではデフォルトは +8000 cm −1、発光ではデフォルトは +1000 cm −1 です。この境界は 0-0 遷移を基準に定義されます。
  • AbsBounds : スペクトルの下限・上限を 0-0 遷移基準で定義する Gaussian のデフォルト動作を無効化します。
  • Grain= value : スペクトル離散化における隣接点間のエネルギー差(単位: cm −1 )。デフォルトは 8 cm -1 .
  • Broadening= params : バンド形状の計算に使用する分布関数:
    • Gaussian : 正規分布関数で不均一幅を模擬します。これがデフォルトです。
    • Lorentzian : Cauchy 分布関数で均一幅を模擬します。
    • Stick : バンド幅を模擬せず、スティックスペクトルとして出力します。
  • HWHM= value : 畳み込みに使用する分布関数の半値半幅(単位: cm −1)。デフォルトは 135 cm -1 です。

 

縮約次元スキーム

RedDim= params : 次元削減スキームをアクティブにして設定します。

  • Block : 入力ストリームで与えたモード一覧をもう一方の状態へ射影するために、適切な Duschinsky 行列を用いて問題の次元を一貫して縮約します。デフォルトでは低エネルギー側の状態を参照状態とします。
  • ClearLowFreq= n : Remove all normal modes with a frequency below n cm −1 in absolute value. If this parameter is specified but n is omitted, it defaults to 50.
  • ClearImFreq : 各状態で虚数振動数を持つ正準モードを最大 1 つ除去します。各状態に 1 つずつ虚数モードがある場合、Gaussian はそれらが他モードと非結合であり、電子遷移で相互に射影されることを確認します。
  • BlockThresh= value : ブロック構築の閾値(0 から 1)。高い値にすると、選択モードが残りのモードと非結合であることをより強く保証します。デフォルトは 0.9 です。
  • BlockTol= n : 選択モード最終数と初期集合の比に対する最大許容値を指定します。ユーザーが選んだ #modesn 倍を超えるモードが選択された場合、Gaussian は計算を停止します。デフォルトは 1.6 です。

Freq=ReadFCHT 追加入力の順序

さまざまな入力セクションの可能性があります。 Freq=ReadFCHT 追加の入力項目は、キーワード リスト セクションの後に次の順序で入力する必要があります。空白行は入力セクションを区切りますが、各セクションとその終端の空白行は、対応する項目が指定されている場合にのみ含める必要があります。

Freq=ReadFCHT 入力キーワード

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filename for the Chk または LogFile parameters to Input=Source

filename for the Chk または LogFile params. to Final=Source (OPA, OPE, ECD, CPL) または Intermediate=Source (RR)

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initial state frequency list: Initial=Freq=Input and/or Final=Freq=Scale

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final/intermediate state frequency list: the Freq=Input option to Final (OPA, OPE, ECD, CPL) または Intermediate (RR) and/or Initial=Freq=Scale

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TransProp=DipA または TransProp=EDip の遷移峄極子モーメントデータ

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TransProp=DipB または TransProp=MDip の遷移峄極子モーメントデータ

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RedDim=Block 向けのモードリスト

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incident energies for ResonanceRaman=OmegaList

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実例

次の入力ファイルは、FC 解析のための追加入力の使用を示しています。

例1. 次の計算では、フェノキシルのフランクコンドン周波数分析が実行されます。

%Chk=phenoxyls0.chk
# Freq=(FC,ReadFC,ReadFCHT) Geom=Check


Phenoxyl Frank-Condon analysis

0 2

Final=Source=Chk
ReadFCHT input: specify the source of the final state.

Print=(Spectra=All,Matrix=JK)
Output all spectra, the Duschinsky matrix and the shift vector.

phenoxyls1.chk
Final-state checkpoint file.
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例2。 次のジョブは、ECD スペクトル (追加入力セクションの項目で選択) を予測します。最終セクションの 2 番目のチェックポイント ファイルは、後続の入力セクションで指定されることに注意してください。追加入力セクションに明示的な項目がなくても読み取られます。 Final=Source=Chk 発光スペクトルのデフォルトです。

%Chk=initial
# Freq=(FCHT,ReadFC,ReadFCHT) Geom=AllCheck



Transition=Absorption
ReadFCHT 入力。

Spectroscopy=CD
予測するスペクトルを選択: ECD。


final.chk
最終状態のチェックポイントファイル。
終端の空行

例 3. 次のジョブは、時間依存フレームワークを使用して 500 K で解析を実行します。

%Chk=temp500init
# Freq=(FC,ReadFC,ReadFCHT,SaveNM) Geom=AllCheck


Temperature=Value=500.0 TimeDependent

temp500final.chk

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例4. 次のジョブは共鳴ラマン スペクトルを計算します。

%Chk=S0_freq
# Freq=(FC,ReadFC,ReadFCHT) Geom=Check


RR spectrum

0 1

Spectroscopy=RR
ReadFCHT input: select the spectrum to predict.

TransProp=EDip=Input
RR=OmegaList
TD=(2NSTEP=12,2NSTEPWIN=12,Time=1.0d-12,GauHWHM=100)
Print=(Tensors,Matrix=JK)

S2_freq.chk
Final-state checkpoint file.

1.000D0 1.000D0 0.00D0
Transition dipole for TransProp=EDip.

55000 55500 57000
Incident energies for RR=OmegaList.
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例5. 以下の最後のジョブ ステップでは、光イオン化スペクトルの振動エンベロープを計算します。

%chk=neutral
Calculation on the neutral species (initial state).

# B3LYP/6-31+G(d,p) Freq=SaveNM

neutral form

0 1
Molecular specification.

--Link1--
%chk=cation
Calculation on the cation (final state).

# B3LYP/6-31+G(d,p) Freq=SaveNM

cation

1 2
Molecular specification.

--Link1--
%oldchk=neutral
Data for the neutral species.

%chk=fc
# B3LYP/6-31+G(d,p) Freq=(FC,ReadFCHT) Geom=Check

photoionization

0,1

Initial=Source=Calc Final=Source=Chk
Take the final state from the checkpoint file.

Spectrum=(Lower=-500.,Upper=+5000.,Grain=1.,HWHM=50.)
Calculated spectrum parameters.

Prescreening=(MaxC1=30.,MaxC2=20.)
Transition-selection parameters.

Print=Matrix=JK
Output Duschinsky matrix and shift vector.

cation.chk
Final-state checkpoint file name.
Final blank line.