对于化学和材料科学领域的研究者来说,Gaussian 软件是进行量子化学计算的重要工具。然而,许多新手在面对复杂的输出文件时常常感到无从下手。华算科技通过本文将为你提供一份简单易懂的指南,帮助你快速学会阅读 Gaussian 输出文件。
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一、了解输出文件的结构
Gaussian 的输出文件(通常是.log格式)包含了计算过程中的所有信息,文件内容通常分为以下几个部分:
1. 计算参数和分子信息:这部分列出了计算方法、基组、分子的初始几何结构等。
2. 计算过程:包括能量计算、梯度优化等中间步骤。
3. 最终结果:如优化后的几何结构、能量、振动频率等。
二、重点关注的内容
对于新手来说,以下几部分内容是阅读输出文件时的重点:
(一)优化是否成功
在结构优化计算中,输出文件的末尾会显示是否成功收敛。例如:Normal termination 如果优化未成功(如下图),可能会出现以下提示:Error termination via Lnk1e in /path/to/gaussian此时,需要检查输入文件或调整计算参数。

(二)分子的最终几何结构
优化完成后,输出文件中会显示优化后的原子坐标。例如:
Standard orientation:
———————————————————————
Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms)
Number Number Type X Y Z
———————————————————————
1 6 0 -0.684222 -1.221909 0.000001
2 6 0 0.716141 -1.203478 -0.000023
3 6 0 1.400329 0.018400 0.000025
4 6 0 0.684176 1.221934 -0.000004
5 6 0 -0.716096 1.203505 -0.000020
6 6 0 -1.400328 -0.018451 0.000017
7 1 0 -1.214613 -2.169273 0.000005
8 1 0 1.271267 -2.136567 -0.000025
9 1 0 2.485965 0.032761 0.000025
10 1 0 1.214691 2.169229 0.000000
11 1 0 -1.271340 2.136523 -0.000014
12 1 0 -2.485966 -0.032673 0.000028
———————————————————————
这些坐标表示优化后的分子结构,可用于进一步分析或可视化。

(三)能量信息
能量是量子化学计算的核心输出之一。在输出文件中,可以找到如下信息:
SCF Done: E(RB3LYP) = -232.681745656 A.U. after 8 cycles
这是分子的电子能量。对于结构优化,还可以找到总能量(包括电子能量和核- 核排斥能):
Sum of electronic and zero-point Energies= -232.6784
Sum of electronic and thermal Energies= -232.6778
(四)振动频率分析
如果计算中包含频率分析(如Freq关键词),输出文件会列出振动频率和对应的红外强度。例如:Frequencies — 1586.26 1594.04 1600.32这些频率可用于判断分子的稳定性(无虚频表示稳定)和分析振动光谱。
三、工具辅助阅读
对于复杂的输出文件,可以使用一些辅助工具来帮助解析,例如:
GaussView:Gussian配套可视化软件,可以直接读取 .log文件,显示分子结构和振动模式。
Multiwfn:用于分析波函数和电子密度等高级功能。
四、实践与总结
阅读Gaussian 输出文件的关键在于多实践和总结。通过逐步分析简单的计算结果,积累经验,逐步掌握复杂计算的解读方法。同时,建议将重要信息记录下来,形成自己的 “解读手册”。
希望这篇文章能帮助新手快速入门,让你在量子化学计算的道路上越走越远!
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