¶ Gaussian
Gaussian jest jednym z najpopularniejszych programów do modelowania układów cząsteczkowych z wykorzystaniem mechaniki kwantowej. Stosowany jest przez chemików, fizyków i inżynierów w dziedzinie chemii teoretycznej i eksperymentalnej. Program jest szczególnie przydatny w obszarach, w których szybko zachodzące zmiany i krótko trwające stany pośrednie układów uniemożliwiają obserwację eksperymentalną zachodzących w nich procesów. Gaussian umożliwia badanie układów na poziomie ab initio oraz na poziomie bardziej uproszczonym (np. półempirycznym).
¶ Dostępne wersje na Bem2
gaussian/16.C.01
¶ Informacje ogólne
Pakiet Gaussian został pierwotnie opracowany przez zespół J.A. Pople'a. Pierwsza wersja pakietu udostępniona została w 1976 roku pod nazwą Gaussian-76. Kolejne wersje nazywano odpowiednio do roku, w którym były wydawane, Gaussian-80, -82, -86, -88, -90, -92, -94, -98, -03 -09 i wersja -16 najnowsza.
Gaussian 98/03 posiada zdolność prognozowania wielu własności cząsteczek i reakcji, włączając:
- energie i struktury molekularne,
- energie i struktury stanów przejściowych,
- częstości drgań,
- widma IR i Raman'owskie,
- własności termochemiczne,
- energie wiązań i ścieżki reakcji,
- orbitale molekularne,
- ładunki atomowe,
- momenty multipolowe,
- stałe ekranowania i podatności magnetyczne NMR,
- powinowactwo elektronowe i potencjały jonizacyjne,
- polaryzowalności i hiperpolaryzowalności,
- potencjały elektrostatyczne i gęstości elektronowe,
- i wiele innych.
Obliczenia dla danego układu cząsteczek mogą być wykonywane w fazie gazowej lub roztworze, w stanie podstawowym oraz w stanie wzbudzonym.
Nowości Gaussiana 03 to m. in. poszerzona funkcjonalność metody ONIOM czy metody rozwiązywania PCM (ang.Polarizable Continuum Model).
Program Gaussian można uruchamiać na większości z dostępnych platform sprzętowych i systemowych, począwszy od komputerów klasy PC/Macintosh z Windows, Linux lub MacOS, poprzez praktycznie wszystkie uniksowe stacje robocze, po superkomputery wszystkich producentów. Gaussian może być wykonywany równolegle w środowiskach SMP (oraz rozproszonych, po zakupieniu dodatkowego pakietu Linda).
¶ Sposób użycia
Zadania obliczeniowe należy uruchamiać za pośrednictwem systemu kolejkowego SLURM.
Do prostego ustawiania środowiska programu należy skorzystać z mechanizmu modułów. Załadowanie modułu w powłoce:
module load gaussian/16.C.01
Pakiet dostępny jest w katalogu:
/opt/gaussian/g16-c01/g16
Do wstawiania zadań do systemu kolejkowego służy polecenie:
sub-gaussian-2016-C.01
Uruchomienie skryptu bez podania argumentów wyświetli podpowiedź jak należy te argumenty specyfikować:
sub-gaussian-2016-C.01
Usage: /usr/local/bin/bem2/sub-gaussian-2016-C.01 FILE PARAMETERS
Parameters:
-p PARTITION Set partition (queue). Default = normal
-r RESERVATION Set reservation. Default =
-c CORES Up to 48. Default = 1
-m MEMORY In GB, up to 180 (must be integer value). Default = 10 + 1 (gauss safety margin)
-t TIME_LIMIT In hours. Default = 6
-f run formchk on the checkpoint file on the end
-d PATH input file directory, default -- current directory
--copy FILE1 FILE2 ... copy additional [checkpoint] files to working directory
¶ Zadanie interaktywne
Jeśli istnieje potrzeba użycia narzędzi takich jak formchk, cubegen, itp. to należy to zrobić w zadaniu interaktywnym):
srun --mem=2gb -c 4 -t 3600 --pty bash
module load gaussian/16.C.01
formchk
¶ Informacje o wykorzystaniu
Wszelkie publikacje, w tym prace doktorskie i dyplomowe, wykorzystujące wyniki obliczeń wykonanych na komputerach WCSS, powinny zawierać podziękowania postaci (odpowiednio do języka publikacji):
"Opracowano przy użyciu zasobów udostępnionych przez Wrocławskie Centrum
Sieciowo-Superkomputerowe (http://wcss.pl)”
"Created using resources provided by Wroclaw Centre for Networking and
Supercomputing (http://wcss.pl)"
¶ Dokumentacja
Dokumentacja Gaussiana 94 i 98 dostępna jest w formie drukowanej:
- E. Frisch, Michael J. Frisch, James B. Foresman, "Gaussian 94 User's Reference", Manual Version: 5.1, February, 1996
- E. Frisch, Michael J. Frisch, "Gaussian 98 User's Reference", Manual Version: 6.1, January, 1999
- E. Frisch, Michael J. Frisch, Alice B. Nielsen, "Gaussian 98 Programmer's Reference", Manual Version: 6.0, August, 1998
Dokumentacja Gaussiana 09 i 16 łatwo dostępna jest w formie online oraz IOps.
¶ Polecana książka
- J. B. Foresman and Æ Frisch, Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, 3rd ed., Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2015. ISBN: 978-1-935522-03-4