Simple input

This chapter will introduce BDF simple input control keywords.

简洁输入关键词

方法/泛函/基组泛函/基组方法/基组 必选参数

简洁输入模式的必选参数用于设定计算方法、DFT/TDDFT计算的泛函和基组等,当前支持的计算方法有:

计算方法

功能

HF

Hatree-Fock

RHF

Restricted Hatree-Fock

UHF

Unrestricted Hartree-Fock

ROHF

Restricted open-shell Hatree-Fock

KS

Kohn-Sham

RKS

Restricted Kohn-Sham

UKS

Unrestricted Kohn-Sham

TDDFT

Time-dependent density functional theory

TDA

Tamm-Dancoff Approximation

X-TDDFT

Extended spin-adapted TDDFT

X-TDA

Extended spin-adapted TDA

TDDFT-SOC

TDDFT with spin-orbit coupling

TDA-SOC

TDA with spin-orbit coupling

X-TDDFT-SOC

Extended spin-adapted TDDFT with spin-orbit coupling

X-TDA-SOC

Extended TDA with SOC

TDDFT-NAC

TDDFT with non-adabatic coupling

TDA-NAC

TDA with non-adabatic coupling

X-TDDFT-NAC

X-TDDFT with non-adabatic coupling

X-TDA-NAC

X-TDA with non-adabatic coupling

MP2

Mollor-Plesset second order perturbation theory

RI-MP2

MP2 using Resolution of Identity

哈密顿和自旋轨道耦合

hamilton 参数类型: 字符串,可选参数

设定计算的相对论哈密顿

默认值: nonrel,使用相对论基组时默认为 sf-X2C

可选值: sf-X2C, sf-X2C-AXR, sf-X2C-AU

SOC 参数类型: Bool,可选参数

要求进行自旋轨道耦合(SOC)计算,并设置相应的SOC算符。如果计算方法是TDDFT,进行基于TDDFT的SOC计算;方法是TDA,则进行基于TDA的SOC计算。

默认值: DKH1e+mf1c

可选值: DKH1e+mf1c, DKH1e, BP; 全电子用DKH1e+mf1c,相对论有效势用BP算符。

Note

  • 默认原则: 如果指定哈密顿,BDF将根据基函数选择合适的哈密顿。对于考虑了相对论效应的全电子基组或非相对论全电子基组,标量项采用 sf-X2C 哈密顿,自旋轨道耦合算符采用 DHK1e+mf1c ,用户可以强行设置为 DHK1e, 对于轻元素会有较大的误差。对于相对论有效势及基组,有效势已经考虑了相对论效应,无需设置哈密顿,SOC算符默认为BP。

  • 如果用户的输入为 TDDFT/泛函/基组 SOC, 使用了SOC关键词,等价于在方法中设置 X-TDDFT/泛函/基组 , 哈密顿和SOC算符将按照默认原则设置。

坐标单位,电荷和自旋多重度

unit 参数类型: 字符串,可选参数

原子坐标单位

默认值: angstrom

可选值: angstrom, Bohr

spinmulti 参数类型: 整数,可选参数

自旋多重度, 2S+1

默认值: 偶数电子体系,1; 奇数电子体系,2

charge 参数类型: 整数,可选参数

电荷数

默认值: 0

自旋匹配的TDDFT和TDA

SpinAdapt

对自旋匹配的TDDFT或TDA进行设置。 TDDFT/泛函/基组 SpinAdapt 等价于 X-TDDFT/泛函/基组 或X-TDA。 只对开壳层体系有意义,

非绝热耦合

NAC 参数类型: Bool,可选参数

基于含时密度泛函(TDDFT)的非绝热耦合计算(NAC)

默认值: False

势能面与结构优化

opt 参数类型: Bool,可选参数

稳定点分子几何结构优化。

默认值: False

opt+freq 参数类型: Bool,可选参数

稳定点分子几何结构优化,随后进行频率计算。

默认值: False

ts+freq 参数类型: Bool,可选参数

过渡态优化,随后进行频率计算。

默认值: False

freq 参数类型: Bool,可选参数

频率计算。

默认值: False

scan 参数类型: Bool,可选参数

分子势能面扫描,需配合内坐标输入使用。

默认值: False

scan+opt 参数类型: Bool,可选参数

分子势能面柔性扫描,即固定某些内坐标参量,优化其它坐标参量,需配合内坐标输入使用。

默认值: False

加速算法

MPEC+COSX 参数类型: Bool,可选参数

利用 Multipole expansion of Coulomb potential (MPEC)及 Chain-Of-Sphere Exchange (COSX)加速 SCFTDDFT 能量及梯度计算。

默认值: False

RI 参数类型: Bool,可选参数

利用RI加速 SCFTDDFTMP2 计算,需要配合RI基组使用。

默认值: False

Tip

  • RI在BDF中主要用于加速MP2计算,SCF和TDDFT均可用 MPEC+COSX方法,该方法是BDF特有的加速算法,与RI算法的精度相近,但不需要辅助基组。