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gaussianインプットファイルの作り方 構造最適化編

このページでは構造最適化するためのgaussianインプットファイルの作り方をご紹介いたします。

構造最適化は、インプットファイルに入力された構造を始点として、エネルギーが低くなる方向へ少しずつ構造を変化させ、エネルギーが極小値となる構造を探します。

構造最適化ではあくまでもエネルギーが極小値となる構造を与えます。

最小値ではないのでご注意ください。

なので初期構造に依存するので注意が必要です。

 

では早速インプットファイルを作っていきましょう。

まずは、chem 3Dやwinmostar等分子お絵かきソフトで構造最適化したい分子を書きましょう。

次に、書いた分子をgaussian形式(.gjf)で保存しましょう。

winmostarでのgaussianインプットファイルの作り方はこちらをご覧ください。

gaussianインプットファイルの作り方 winmostar編 - 気になる(仮)

みなさま.gjfファイルは作成できましたでしょうか?

winmostarで作ると下の図のようになります。

f:id:arimurasaji:20170313210501j:plain

今回は例としてメタンの構造最適化を行っていこうと思います。

.gjfファイルが作成できましたら、メモ帳で開いてください。

そして上半分はいらないので次のように書き換えてください。

f:id:arimurasaji:20170313211307j:plain

一番上の行(#B3LYP/6-31G** opt)はルートセクションです。

ルートセクションでは計算方法(今回はB3LYP)、基底関数(今回は6-31G**)、計算内容(今回はopt)の設定を行います。

構造最適化を行いたいときは計算内容にoptと追加します。

今回はおためしの計算なので一般的によく用いられている計算方法(B3LYP)と基底関数(6-31G**)を使用しています。

 

三行目(H2O opt)はタイトルセクションです。

計算には特に関係ないので自分の分かりやすいタイトルをつけるのが良いかと思います。

また、ルートセクションとタイトルセクションの間に空白行があるかと思います。

この一行開けることには意味がありまして、ルートセクションの終わりを示しております。

 

五行目(0 1)は電荷とスピン多重度です。

前半の0が電荷を表しており、後半の1がスピン多重度を表しております。

電荷は中性分子なら0、一価の陽イオンの場合+1、一価の陰イオンの場合ー1といった具合です。

スピン多重度は、一重項だと1、二重項だと2(ラジカル)、三重項だと3(ビラジカル)といった感じです。

三行目と五行目の間に空白行があるのもタイトルセクションの終わりを示すためです。

 

六行目からは分子の構造が書かれています。

今回はメタンの構造がデカルト座標で書かれています。

z-matrixでもデカルト座標でもどちらでも計算できます。

好みに合わせて適宜変えてください。

 

以上で構造最適化をするためのインプットファイルの作成が終了です。

お疲れさまでした。