Встроенные базисные наборы ========================== Наиболее простыми базисными наборами, доступными в GAMESS (US), являются минимальные и валентно-расщеплённые базисные наборы, которые не содержат дополнительных диффузных или поляризационных функций. Краткая информация о некоторых из них представлена в таблице ниже. .. table:: Некоторые простейшие базисные наборы :align: center +----------------------------+-------------+-------------+---------+-----------------+ | Полное наименование | ``GBASIS=`` | ``NGAUSS=`` | *Тип* | Доступные атомы | +============================+=============+=============+=========+=================+ | STO-2G | ``STO`` | 2 | SZ | H–Xe | | | | | | | | STO-3G | ``STO`` | 3 | SZ | H–Xe | | | | | | | | STO-4G | ``STO`` | 4 | SZ | H–Xe | | | | | | | | STO-5G | ``STO`` | 5 | SZ | H–Xe | | | | | | | | STO-6G | ``STO`` | 6 | SZ | H–Xe | +----------------------------+-------------+-------------+---------+-----------------+ | 3-21G | ``N21`` | 3 | DZ | H–Xe | | | | | | | | 6-21G | ``N21`` | 6 | DZ | H–Ar | | | | | | | | 4-31G | ``N21`` | 4 | DZ | H–Ne, P–Cl | | | | | | | | 5-31G | ``N31`` | 5 | DZ | H–He, C–F | | | | | | | | 6-31G | ``N31`` | 6 | DZ | H–Kr | +----------------------------+-------------+-------------+---------+-----------------+ | 6-311G | ``N311`` | 6 | TZ | H–Ne | +----------------------------+-------------+-------------+---------+-----------------+ .. important:: *К неуказанным в приведённой выше таблице относятся базисные наборы MINI, MIDI, DH, DZ* (``GBASIS=DZV``), *TZ* (``GBASIS=TZV``), *MC и MINIX. Для данных базисных наборов не требуется указание значения параметра* ``NGAUSS``. Вышеперечисленные базисные наборы могут быть **модифицированы**. Модифицирование (дополнение) базисов представляет собой дополнение к ним новых P-, D- или F-функций для улучшения описания эффекта поляризации, а также добавление диффузных S- и L-функций для усиления "гибкости" орбиталей. Данные функции не контрактируются, то есть каждая из них добавляется вместе с отдельной группой. За добавление поляризационных функций отвечают следующие параметры: ``NPFUNC`` – добавляет для H–He поляризационные P-функции (но не более 3). ``NDFUNC`` – добавляет для Li–Cl поляризационные D-функции (но не более 3). Для базисов, задаваемых значениями ``GBASIS=STO``, ``HW`` или ``N21`` тяжёлые атомы – это все атомы, начиная с Na; для остальных базисов – начиная с Li. ``NFFUNC`` – добавляет для Li–Cl поляризационную F-функцию (но только одну). Параметр ``SPLIT2`` задаёт массив из двух значений, которые определяют отношение коэффициентов контрактирования для поляризационных функций, если ``NPFUNC=2`` или ``NDFUNC=2`` (**по умолчанию** ``SPLIT2(1)=2.00,0.50``). Параметр ``SPLIT3`` задаёт массив из трёх значений, которые определяют отношение коэффициентов контрактирования для поляризационных функций, если ``NPFUNC=3`` или ``NDFUNC=3`` (**по умолчанию** ``SPLIT3(1)=4.00,1.00,0.25``). За добавления диффузных функций отвечают следующие флаги: ``DIFFS`` – добавляет для H–He диффузную S-функцию при значении ``DIFFS=.TRUE.``. ``DIFFSP`` – добавляет для Li–F, Na–Cl, Ga–Br, In–I, Tl–At диффузную L-функцию ``DIFFSP=.TRUE.``. Данные параметры позволяют задать все базисные наборы из *семейства базисов Попла*: Для базисных наборов из данного семейства традиционна принята следующая запись: **M-NPG**, где **M** равно значению параметра ``NGAUSS``, а **NP** – значению параметра ``GBASIS``. Если базис содержит дополнительную диффузную S-функцию на атомах H–He (``DIFFS=.TRUE.``), то перед **G** ставится **+**, а если если ещё и дополнительную диффузную L-функцию (``DIFFSP=.TRUE.``), то ставится два **+**. После **G** в круглых скобках записываются тип и количество дополнительных поляризационных функций для всех Li–Cl (параметры ``NDFUNC`` и ``NFFUNC``), а после запятой – для H–He (параметр ``NPFUNC``). Таким образом, базисный набор **6-311++G(3df,3p)** в GAMESS (US) задаётся следующим образом:: $BASIS NGAUSS=6 !6- GBASIS=N311 !31G DIFFSP=.TRUE. DIFFS=.TRUE. !++ NDFUNC=3 NFFUNC=1 !3df для Li–Cl NPFUNC=3 !3p для H–He $END Исключениями являются базисные наборы 6-311G(d) и 6-311G(d,p), которые традиционно записываются как 6-311G* и 6-311G**, соответственно. Более сложные базисные наборы оптимизированы под различные методы учёта корреляции или релятивистского эффекта. Они содержат гораздо больше групп контрактированных функций, что увеличивает затратность расчётов, но повышает их точность. .. note:: *Для данных базисных наборов требуется установка значения* ``ISPHER=1`` *в группе* ``$CONTRL``. *Установка значения параметра* ``NGAUSS`` *не требуется.* .. table:: Более сложные базисные наборы :align: center +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Полное наименование | ``GBASIS=`` | *Тип* | Доступные атомы | +=============================+==============+=======+=================+ | cc-pVDZ | ``CCD`` | DZP | H–Ar, Ca, Ga–Kr | | | | | | | cc-pVTZ | ``CCT`` | TZP | H–Ar, Ca–Kr | | | | | | | cc-pVQZ | ``CCQ`` | QZP | H–Ar, Ca–Kr | | | | | | | cc-pV5Z | ``CC5`` | 5ZP | H–Ar, Ca, Ga–Kr | | | | | | | cc-pV6Z | ``CC6`` | 6ZP | H–Ar, Ca, Ga–Kr | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | aug-cc-pVDZ | ``ACCD`` | aDZP | H–Ar, Ca, Ga–Kr | | | | | | | aug-cc-pVTZ | ``ACCT`` | aTZP | H–Ar, Ca–Kr | | | | | | | aug-cc-pVQZ | ``ACCQ`` | aQZP | H–Ar, Ca–Kr | | | | | | | aug-cc-pV5Z | ``ACC5`` | a5ZP | H–Ar, Ca, Ga–Kr | | | | | | | aug-cc-pV6Z | ``ACC6`` | a6ZP | H–Ar, Ca, Ga–Kr | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | cc-pCVDZ | ``CCDC`` | DZP | H–Ar | | | | | | | cc-pCVTZ | ``CCTC`` | TZP | H–Ar | | | | | | | cc-pCVQZ | ``CCQC`` | QZP | H–Ar | | | | | | | cc-pCV5Z | ``CC5C`` | 5ZP | H–Ne | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | aug-cc-pCVDZ | ``ACCDC`` | aDZP | H–Ar | | | | | | | aug-cc-pCVTZ | ``ACCTC`` | aTZP | H–Ar | | | | | | | aug-cc-pCVQZ | ``ACCQC`` | aQZP | H–Ar | | | | | | | aug-cc-pCV5Z | ``ACC5C`` | a5ZP | H–Ne | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | cc-pwCVTZ | ``CCTWC`` | TZP | H–Ar | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | aug-cc-pwCVTZ | ``ACCTWC`` | aTZP | H–Ar | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | pcseg-0 | ``PCseg-0`` | SZ | H–Kr | | | | | | | pcseg-1 | ``PCseg-1`` | DZP | H–Kr | | | | | | | pcseg-2 | ``PCseg-2`` | TZ2P | H–Kr | | | | | | | pcseg-3 | ``PCseg-3`` | QZ3P | H–Kr | | | | | | | pcseg-4 | ``PCseg-4`` | 5Z4P | H–Kr | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | aug-pcseg-0 | ``APCseg-0`` | aSZ | H–Kr | | | | | | | aug-pcseg-1 | ``APCseg-1`` | aDZP | H–Kr | | | | | | | aug-pcseg-2 | ``APCseg-2`` | aTZ2P | H–Kr | | | | | | | aug-pcseg-3 | ``APCseg-3`` | aQZ3P | H–Kr | | | | | | | aug-pcseg-4 | ``APCseg-4`` | a5Z4P | H–Kr | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | def-TZV | ``KTZV`` | TZ | H–Ar | | | | | | | def-TZVP | ``KTZVP`` | TZP | H–Ar | | | | | | | def-TZVPP | ``KTZVPP`` | TZ2P | H–Ar | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DZP | ``SPK-DZP`` | DZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-TZP | ``SPK-TZP`` | TZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-QZP | ``SPK-QZP`` | QZP | H–Xe | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DZP+diffuse | ``SPK-ADZP`` | aDZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-TZP+diffuse | ``SPK-ATZP`` | aTZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-QZP+diffuse | ``SPK-AQZP`` | aQZP | H–Xe | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DK-DZP | ``SPKrDZP`` | DZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-TZP | ``SPKrTZP`` | TZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-QZP | ``SPKrQZP`` | QZP | H–Rn | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DK-DZP+diffuse | ``SPKrADZP`` | aDZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-TZP+diffuse | ``SPKrATZP`` | aTZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-QZP+diffuse | ``SPKrAQZP`` | aQZP | H–Rn | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DZP-2012 | ``SPK-DZC`` | DZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-TZP-2012 | ``SPK-TZC`` | TZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-QZP-2012 | ``SPK-QZC`` | QZP | H–Xe | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DZP-2012+diffuse | ``SPK-DZCD`` | aDZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-TZP-2012+diffuse | ``SPK-TZCD`` | aTZP | H–Xe | | | | | | | Sapporo-QZP-2012+diffuse | ``SPK-QZCD`` | aQZP | H–Xe | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DK-DZP-2012 | ``SPKrDZC`` | DZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-TZP-2012 | ``SPKrTZC`` | TZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-QZP-2012 | ``SPKrQZC`` | QZP | H–Rn | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ | Sapporo-DK-DZP-2012+diffuse | ``SPKrDZCD`` | aDZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-TZP-2012+diffuse | ``SPKrTZCD`` | aTZP | H–Rn | | | | | | | Sapporo-DK-QZP-2012+diffuse | ``SPKrQZCD`` | aQZP | H–Rn | +-----------------------------+--------------+-------+-----------------+ .. note:: *Буква* **a** *в начале типа базиса означает, что этот базисный набор дополнен диффузными функциями.* *Буква* **P** *в конце типа базиса означает, что этот базисный набор дополнен поляризационными функциями.* *Цифра перед* **P** *обозначает степень учёта поляризации; данная величина относительная и корректна только при сравнении базисов одного семейства.* .. hint:: *Помимо вышеперечисленных базисных наборов существует множество базисов, в которых остовные электроны заменяются* **псевдопотенциалом**. *Подробная информация о них* `представлена в приложении `_. *Семейства базисных наборов* `cc-pVnZ, aug-cc-pVnZ, cc-pCVnZ, aug-cc-pCVnZ и aug-cc-pwCVnZ `_, также известные как корреляционно-согласованные базисы, оптимизированы под использование в расчётах с применением методов учёта корреляции, основанных на методе Хартри-Фока (**post-HF**-методы). *Семейства базисных наборов* `pcseg-n и aug-pcseg-n `_, также известные как поляризационно-согласованные базисы , оптимизированы под использование в расчётах *методом Хартри-Фока* (**HF**) или в расчётах же с применением *теории функционала плотности* (**DFT**). *Семейтво базисных наборов* `def `_ оптимизировано под **HF**- и **DFT**-расчёты. .. important:: *Семейство базисных наборов* **def** *является более старой версией широко используемого семейства* **def2**, *которое не доступно в GAMESS (US) по умолчанию.* *Для задачи базисов* **def2** *или других семейств необходимо пользоваться задачей с помощью* `отдельных групп `_ *или* `из внешнего файла `_. *Семейства базисных наборов* `Sapporo-nZP, Sapporo-nZP+diffuse, Sapporo-nZP-2012 и Sapporo-nZP-2012+diffuse `_ оптимизированы под **post-HF**-расчёты. *Семейства базисов* `Sapporo-DK-nZP, Sapporo-DK-nZP+diffuse, Sapporo-DK-nZP-2012 и Sapporo-DK-nZP-2012+diffuse `_ являются модификациями вышеописанных семейств для расчётов с применением методов учёта релятивистского эффекта. .. important:: *Базисные наборы, дополненные диффузными функциями, имеют больший размер, однако они лучше описывают системы* *с избыточным отрицательным зарядом или слабыми взаимодействиями между её фрагментами.*