查看更多近期的 bug fixes 。(以及在 NBO Forum 的讨论)
1. NBO 7.0是否适用于较老的Gaussian或GAMESS版本? NBO 6.0之前或其他较老的NBO版本是否适用于当前的Gaussian或GAMESS版本?
NBO 7.0与所有支持NBO6级交互(如G09 Rev. D或更高版本)的最新版本的ESS主机程序(GAMESS、Gaussian、Molpro、Orca、Terachem)可以交互工作。需要连接到主机ESS程序的旧的NBO版本不能再与任何当前的ESS版本交互工作。NBO 7.0还可以非交互式地运行(在独立的GenNBO模式下),以分析许多其他可以生成有效的NBO归档(.47)文件输出的NBO-affiliated programs 的输出。
2. 由于某些原因,NRT(或STERIC,或CMO,或NBCP,…)关键字不被接受,即使我有最新版本的Gaussian。什么原因?
高斯分布的程序包仍然与NBO 3.1一起发布,NBO 3.1是一个过时的(1980 -vintage)程序,它缺乏所有这些选项,并且不再被NBO开发团队支持。您必须升级到当前的NBO 7.0程序才能访问所有现代的基于NBO的分析选项(也请参阅Q3)
3. 如何使用NBO 7.0与G16W或其他二进制PC-Windows程序?
最新的与NBO7兼容的G16W二进制文件可立即与NBO 7.0二进制文件以全功能的交互方式工作。然而,早期的G09W和先前的Gaussian二进制版本只能在独立的GenNBO模式下使用NBO 7.0,通过使用当前NBO程序仍然可读的较老的NBO3-level ARCHIVE (.47)文件。(来自G09 Rev. C.01的.47文件的暂时问题随后得到解决。)
具体步骤如下:
- 从你的G09W运行中创建NBO归档文件(xxx.47)。为此,在您的Gaussian输入文件(和通常的路由卡上的POP=NBOREAD一样)的$NBO关键列表中,包含“archive”关键字和选择的文件名“file=myjob”,然后查找由这个运行产生的“myjob.47”文件。
- 通过向$NBO…$END关键列表的第二行添加所需的关键字选项来修改myjob.47文件。然后发出命令“gennbo myjob”并查找得出的“myjob.nbo”输出文件。
4. 在使用Gaussian时,我试图在相关的MP2水平上评估NPA电荷,但结果似乎与不相关的高频结果相同。怎么回事?
5. 你必须在Gaussian路由卡中包含"DENSITY=CURRENT" (or "DENSITY=MP2") 来分析高频密度的高阶修正。
我的Gaussian作业没有产生任何NBO输出,而是给出了这样的信息:“NBO无法处理线性相关的基组。”这意味着什么,我能做什么?
高斯程序检查由于基函数的近线性依赖(主要由于包含弥散函数)而导致的数值不稳定性,并在必要时减少基集的维数。当这种情况发生时,一些高斯版本会打印上面的错误消息并绕过NBO入口。一个解决方案是包括IOP(3/32=2)以绕过高斯线性依赖测试,依靠NBO程序本身中更可靠的线性依赖补救措施。然而,如果线性依赖真的很严重,那么唯一的选择可能是删除“+”或其他基函数,直到高斯线性依赖修正没有被触发。
6. 当我用Gaussian执行 $DEL删除时,程序说SCF是“不收敛的”。这表示有错误吗?
不。$DEL程序使用收敛Fock(或Kohn-Sham)算子对不同于“聚合”(完整)密度的删除密度进行单次能量评估,因此,可以忽略该信息。
7. 我比较了在Jaguar和Gaussian上运行的作业的NPA,发现许多NAO种群在这两个程序中是不同的。哪个是对的?
两者都对。如果使用内部输入坐标,不同的程序系统通常使用不同的cartesian坐标系统。在这些条件下,“x” 在两种计算中的意义(相对于分子取向)不同,则 “p(x)” NAO种群也会有所不同。但如果坐标轴选择一致,这两个程序应该给出相同的NAO种群,并且在所有情况下,NPA原子电荷应该不随坐标系的变化而变化。
8. 高斯程序下的MP2计算导致了很多关于“非物理”状态的警告信息,并最终停止了。什么原因?
MP2和相关的微扰方法导致近似密度与n粒子波函数在物理上按顺序是不一致的(例如非N呈现)。当扰动序列表现良好时,这些扰动不一致性是不显著的,但在自旋污染的开壳系统和其他病态收敛的情况下,它们有时会变得严重(强制放弃NBO分析)。在这种情况下,NBO错误消息会警告MP2密度是不可靠的。FIXDM关键字可以抑制这些错误消息,但不能“纠正”物理非不收敛的摄动展开。
9. 我的NRT工作进入了一个无限的挂起以至于要杀死工作。我怎样才能认识到工作是挂起的,我能做什么来防止它?
这个问题只出现在NBO7之前的NRT算法中。在早期的NBO版本中,挂起通常是由于检测到“明显的高效价”,程序试图通过使用完整(而不是仅使用合价的)密度矩阵的NRTFDM选项重新启动,但是没有足够的内存来容纳必要的引用结构。(查看. LOG文件底部附近的“明显高效价”消息,看看是否存在这种类型的挂起。) 对于NBO7之前的用户,唯一的解决方案是为可能的高效价情况提供额外的内存,并/或包含NRTFDM关键字,以便从一开始就使用完整的密度矩阵,在这种情况下,内存不足将导致早期中止,而不是无限挂起。首选的解决方案是升级到NBO7。
10. 试图进行更高水平的MP2或CASSCF处理,但突然没有了NBO轨道能量,也没有了2阶摄动能量表。什么原因?
只有当有一个明确定义的单电子有效Hamiltonian算符(如Fock或Kohn-Sham算符)时,NBO才会计算“轨道能量”和2阶稳定能量。除了DFT类型的算符,这种算符对于相关性的描述是不可用的。
11. 在NPA分析后,我经常看到关于“种群反转”的警告信息。我应该担心吗?
可能不需要。“反转”(占用排序与能量排序不一致)可能发生在极低占用或占用或能量接近简并的Rydberg型轨道上,因此没有明显的物理效应显现。包含了高占据非简并轨道的“反转”的相反情况则会表现出一种激发状态。
12. 我怎样才能得到NBOs或其他自然定域轨道的轨道图?
如果ESS已经集成了NBO和读写文件,那么检查点(或SPARTAN)选项可能允许您使用标准的MO绘图方法来将(写在MOs上的)定域轨道绘制到这个文件中。NBOPro@Jmol实用程序(参见order info)提供了一种更通用的方法,可以使用PLOT关键字创建的输入文件来获得所需的定域轨道的一维振幅分布图、二维轮廓图或呈现的三维类似照片的图像。NBOPro@Jmol轨道图像在本网站的主页logo和其他地方均有插入。
我不能在linux系统上使用g77编译器编译gennbo.f ?
使用编译器指令:g77 -Wno-globals -fno-globals gennbo.f -o gennbo绕过已定义的子例程与已调用的子例程参数列表之间的严格一致性检查。
14. 我正在研究镧系和/或锕系。NPA划分方案是否将5d(镧系元素)和6d(锕系元素)亚层作为“价”亚层? 这是否会影响NPA电荷?
所有最近的NBO版本 (包括NBO 7.0) 都将这些亚层识别为价层轨道,这与所观察到的“f区”镧系和锕系的某些基态原子中这些亚层的部分占用情况一致(J. Comput. Chem. 28: 198-203, 2007)。(现今镧系/锕系的NPA划分与长期以来对主块和过渡块的处理以及已知的基态原子构型是一致的。较早的NBO版本符合Madelung 规则,该规则迫使一些镧系元素和锕系元素按照激发态原子构型进行分析)。这一变化会影响NPA电荷(J. Chem. Phys. 121, 2563-2570, 2004)。有关使旧的NBO版本在这方面与当前NBO 7.0一致的代码更改,请参阅更新update。
15. 我使用NCS关键字进行的NICS类型的NMR计算在最近的G09/NBO5版本中经常失败。关于这个问题的最新进展如何?
所有已知的与“MO”选项有关的NCS问题都已解决。然而,使用Bq原子进行的NICS类型计算可能仍然会遇到错误(“子例程NAOANL在原子 GH上找不到S型价层轨道…”),这取决于用来构建G09主机程序的编译器和处理器。在Itanium处理器上使用Intel Fortran编译器构建的G09,可以无错误地执行NICS计算。然而,在Nehalem处理器上使用PGF编译 (如G09中建议的那样)会导致在NICS应用程序中出现错误。(当进一步尝试解决这个问题时,请检查当前的信息。感谢Miri Karni博士发现近期高斯分布的编译器专有的特异反应。)
16. 我用G09做的DFT删除(POP=DEL)不再符合早期或后期的高斯版本的结果?
G09中修改了一个集成选项,它影响了所有使用DFT方法的$DEL评估。所有G09用户应该采用IOp变通方案重新运行该作业,如下所示:
#B3LYP/6-31+G* Pop=NBODel SCF=NoVarAcc IOp(5/48=100000)
这个错误影响了G09 A、B、C的修订,但在随后的修订中得到了纠正。
17. 当我把期望的E(2) 施主-受主稳定相互作用的轨道可视化(或查找PNBO重叠积分)时,我发现施主-受主的重叠是负的(不同相的“反键的”)。什么原因?
这没什么。施主-受主的E(2)值(或者任何量子力学观测值)只能依赖于波函数的绝对平方,而不是单个轨道的相位(符号)。事实上,任何特定的施主-受主重叠积分的符号将取决于任意选择的没有物理意义的坐标系。在导致E(2)值的基本摄动理论中,“错误”相的施主或受主轨道的摄动混合系数会自动取反号,以保持正确的同相“成键”关系。(你可以通过观察合成的NLMO的细节来验证这一点,当E(2)分子的直接Fock矩阵元素(或相关的PNBO重叠积分)出现“错误”符号时,供体和受体NBOs将以相反的符号混合。)如果使用NBOPro@Jmol查看轨道,请放心再次单击(并按住)轨道选择器,以逆转初始轨道符号并恢复预期的施主和受主轨道的同相位叠加。
18. 我想要升级我的二进制NBO7许可证到一个源NBO7许可证,这有可能吗?
可以。在之前的二进制许可证中找出下载代码,联系NBO业务经理安排购买源代码许可证(tcinbo@chem.wisc.edu),只收取源代码和二进制NBO7之间的差价。
19. 当使用带有球面基函数的GAMESS时,为什么NBO分析报告会出现额外的轨道?
如果要求使用球面函数(ISPHER=1 in $CONTRL), GAMESS会在计算波函数的SCF时将Cartesian分量(例如Cartesian d型外壳的s分量)排除在外。然而,关于这个波函数的所有通过GAMESS到NBO的信息(AO重叠,Fock矩阵,密度矩阵等等)仍会在完整的Cartesian集而不是截球形集中表现。NPA则会报告,例如,当使用球面6-31G*时,一个C原子有四个S类函数,尽管在SCF过程中实际上只考虑了其中的三个函数。
原则上,基集的额外Cartesian分量应该显示出完全的零占有率。然而在实践中,会发现小占据率(通常是0.00001-0.00010e指令)。这些被占据是因为GAMESS消除的Cartesian坐标空间的向量并不完全是基集的额外Cartesian分量。这些向量具有相当明显的Cartesian分量特征,但也可能包括与其他基函数相当强的混合。
20. 不管怎样操作Q3中介绍的方法,我的G09W程序生成的.47存档文件都不能被任何当前的GenNBO 程序使用?
G09中的编程更改违反了标准的.47格式,使得“NBO 3.1”中的NBO存档文件在linux和基于windows的发行版中都无法使用。这个问题仍然存在于Rev. D.01中,但是预计在以后的修订版中会得到纠正。Wojciech Kolodziejczyk博士提供了一个有用的python app来纠正这个问题。
21. NBO 7.0可以被修改来处理更大的系统或基集吗?
可以也不可以。如果您有源代码NBO 7.0(参见Q22),您可以通过(仔细地)编辑整个fortran代码中相应的参数声明,将最大原子数(MAXATM)从默认的500增加到999,或者将最大基函数数值(MAXBAS)从默认的5000增加到9999。但如果您使用的是二进制NBO 7.0,则不可能这样更改源代码。
22. NBO有多精确?是否有已知的问题阻止它总能准确地模拟一个分子?
NBO会积极寻找输入波函数的“最佳”单Lewis结构(NLS)描述,但不能保证这种NLS描述总是能够达到较高的精度。non-Lewis占用比例(%ρNL,印在NBO清单上方)是每个物种的NLS“误差”的相关数值度量。增加%ρNL误差通常与高度离域芳香、过渡态或金属物种的共振型特征增加有关(见Inorg. Chem. 52, 5166 (2013)),需要NRT级别的分析以获得更准确的描述。
23. 有可能建立两个没有结合的化合物的模型来观察它们如何最有利地相互作用(通过施主-受主相互作用)吗?
可以。HF/DFT波函数的NBO输出中经常出现的“二阶微扰理论分析”给出了分子单位内和分子单位间施主-受主相互作用的直接“E(2)”数值估计。对于HF/DFT-type 1e有效Hamiltonian函数不可用时的更高相关理论水平来说,也可以在不同分子原子间的NRT键序中看到这种相互作用的证据。《发现自然键轨道化学》(Wiley, 2012)的第5章描述了许多额外的选项($DEL,$CHOOSE, NLMO离域尾端,PNBO重叠的图形显示…),用于研究这些相互作用及其对分子间几何结构的依赖。
24. 计算出的NBO电荷与我们通常计算的过渡金属的期望氧化值相差甚远。哪个是正确的?如果NBO是正确的,我们怎么考虑氧化值呢?
氧化值是电子电荷的一种正式的“簿记”分配,它只能在极端的离子极限下才具有物理上的现实性(例如在某些Zn2+混合物中)。数不胜数的x射线、红外光谱、核磁共振……证据表明,NPA和其他类似的微妙的(非整数)电子描述符提供了更准确的存在于绝大多数过渡金属物种的电荷分布图像,与键合相互作用的显著共价一致。然而,氧化值作为化学命名法的标记惯例仍然有用。
25. 我要求PLOT和ARCHIVE输出(采用"$NBO PLOT ARCHIVE $END" 关键列表),但没有.31-.46 plot 文件 或 .47 archive 文件生成。什么原因?
你应该包括一个正确的文件标识符(例如,“$NBO FILE=myjob PLOT ARCHIVE $END”),以确保所请求的文件是用名称创建的(例如,“myjob.31”),这样的话,工作完成后才可以识别。如果没有这样的文件标识符,可能会使用不可预测(依赖于系统)的filestems生成文件,或者将文件放在覆盖、不可访问或难以恢复的临时存储中。
26. 安装在我们的PC-Windows(韩语)操作系统上的NBOPro6程序显示的文本字符与周围的框架和图形显示相比大小不合适。什么原因?
对于安装了Windows-CJK(中文/日文/韩文)操作系统和字符集的电脑来说,这个问题显然是系统性的。唯一已知的解决方案是在这些电脑上重新安装Windows英文操作系统。有关中日韩文字的详细资料,请参阅以下连结:
CJK characters
Halfwidth and fullwidth forms
感谢Daeho Hong提供以上信息。
27. 我如何判断 “个人”或“网站”许可证是否合适?
个人许可证适用于单个研究小组或个人。站点许可证适用于任何多组、部门、校园或机构计算机中心。在每种情况下,已注册的许可证持有人必须对程序所在的任何计算机具有直接的管理或所有权控制。每一个适当授权的NBO程序的程序输出包括对购买授权的个人或机构站点的识别。