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TURBOMOLE

TURBOMOLE一款用於模擬氣相和溶劑效應的強大的量子力學程式

Turbomole被認為是進行HF、DFT、MP2計算最快最穩定的程式之一。它的特色不是在於新方法和新功能,而在於解決如何用盡量短的時間和 盡量少的記憶體需求,快速、穩定地處理工業應用型的分子。特別是它獨有的RI-DFT方法,可以較其它大多數DFT程序節省10倍的CPU時間,因此非常適合於大分子計算或中等分子的重複性計算(如幾何優化)。

TURBOMOLE可用於計算氣態或溶劑中分子系統的結構、能量、電子性質和光學性質,以及計算高精度和高可靠性的基態或激發態。Turbomole中採用的演算法有:Hartree-Fock (HF),MP2, DFT, TDFT以及CC。Turbomole可以快速穩定地處理工業應用型的分子,廣泛的應用於化工、材料學和藥劑學。
 
TURBOMOLE的功能概述

計算任務
  •  採用穩健有效的演算法進行結構優化 
  •  第一原理分子動力學方法 
  •  採用本征向量跟蹤方法進行過渡態優化 
  •  基於TDFT方法處理激發態
功能
  • HF,DFT(LDA,GGA以及雜化泛函),MP2,CIS,CIS(D),CC2和TDFT方法 
  • 採用恒等分解進行快速計算 
  • RHF, UHF, ROHF類型計算有效核勢 (ECPs)
  • DFT泛函數
    • LDA:Slater-Dirac exchange,SVWN, VWN, SVWN, PW
    • GGA: B-exchange, B-LYP,BVWN, LYP, BP86, PBE
    • 雜化: Bh-LYP, B3-LYP,B3-LYP, PBE0
  • 基組: 所有Gaussian發表的基組 
  • 對稱性 
  • 電場微擾回應 
  • 電場下的結構優化 
  • 基於TDFT方法處理激發態
  • 基本屬性計算(電荷密度、分子軌道)
性質
  •  靜態和頻率相關極化率, 旋光度 
  •  電子激發 
  •  力常數,振動頻率,
  •  IR和拉曼強度 
  •  過渡態 
  •  相對論修正 
  •  靜電勢,靜電場,抗磁性遮罩 
  •  NMR
  •  UV-VIS 和CD光譜 
  •  用COSMO計算溶劑效應
  •  Mulliken 和Lodin電荷分析,布居分析,偶極矩、四極和八極極矩

傑出功能

  1. 直接和半直接演算法可以調整主記憶體和硬碟空間需求
  2. 充分利用所有的有限點群
  3. 高效地的積分演算法
  4. 用於數值積分的穩定和準確的網格
  5. 記憶體和硬碟空間要求低

特點

關鍵方法

  •  限制性、非限制性及限制性開殼層波函數
  •  包含了最流行的交換相關函數,如LDA,GGA,雜化泛函等的密度泛函理論
  •  Hartree-Fock (HF) DFT回應計算:穩定性、動力學回應性質和激發態
  •  二中組分的相對論計算,包括針對所有交換相關還書的自旋軌道作用
  •  大分子的MP2 微擾理論
  •  基態和激發態的CC2方法
  •  處理溶液效應的COSMO方法
  •  力場級別的全域力場(UFF

 關鍵性質

  •  至最低點和鞍點(過渡結構)的結構優化
  •  分析HFDFT計算以及其它方法的振動頻率和振動光譜
  •  DFTHFMP2方法的NMR 遮罩常數
  •  基於第一原理的分子動力學

 DFT HF方法考慮基態和激發態

  •  高效地的RI和多極加速RIMARI)近似,實現了DFT計算包含上百個原子的超大尺寸的分子系統
  •  分析基態的力場常數,振動頻率和振動光譜
  •  DFT計算的經驗離散修正
  •  電子Hessian本征值(穩定性分析)
  •  頻率相關極化率和光旋度
  •  垂直電子激發能
  •  躍遷矩,電子激發態的震盪和旋轉強度,UV-VISCD
  •  相對於原子核位置的基態和激發態能量的梯度值;激發態和基態的平衡結構;絕熱激發能量,發射譜
  •  激發態電子密度,電荷矩,Population分析
  •  梯度數值微分計算激發態力場常數,振動頻率和振動光譜

MP2CC2方法

  •  高效RI近似提高計算效率
  •  閉殼層HF和非限制性UHF參照態
  •  串列和並行(通過MPI)執行計算(MP2-R12除外)
  •  MP2SCS-MP2CC2計算基態能量和梯度
  •  MP2-R12基態能量
  •  CC2, ADC(2) CIS(D)激發態能量
  •  CC2躍遷矩
  •  CC2ADC(2)激發態能量

 

 




關鍵字:量子化學分析,TURBOMOLE