Как правильно создать в GAMESS inp с комбинированным "basis set"-ом и различной поляризацией / диффузией?

[victor.ciornea]

Пожалуйста, если у вас есть время, помогите правильно скомпилировать файл INP для оптимизации аниона хрома(III), с комбинированным "basis set"-ом и различной поляризацией / диффузией в GAMESS (версия 2018). Анион хрома(III) это комплекс, димер, с зарядом (2-), который состоит из 44 атомов.
Вопросы которые не могу решать:
1) Для LANL2DZ какой эквивалент в GAMESS?
2) Как указать что центральные атомы Cr(III) должны быть с базисом LANL2DZ (эквивалент) и с поляризацией p, d;
3) Мостиковые лиганды OH (-), а именно атомы О с базисом 6-31G, поляризацией p, диффузией s и p;
4) Остальные атомы лигандов с базисом 6-31G и поляризацией p.
5) Какие функции можно добавить в INP-файл, если конвергенция не достигнута даже после 200 шагов?
(Извините за мой сломаный русский)
За ранее спасибо
Виктор

[EvgeniX]

Пожалуйста, если у вас есть время, помогите правильно скомпилировать файл INP для оптимизации аниона хрома(III), с комбинированным "basis set"-ом и различной поляризацией / диффузией в GAMESS (версия 2018). Анион хрома(III) это комплекс, димер, с зарядом (2-), который состоит из 44 атомов.
Вопросы которые не могу решать:
1) Для LANL2DZ какой эквивалент в GAMESS?

Этот базис можно подключить как внешний:
https://bse.pnl.gov/bse/portal

5) Какие функции можно добавить в INP-файл, если конвергенция не достигнута даже после 200 шагов?
(Извините за мой сломаный русский)

Возможно, плоха начальная геометрия.
Вообще, если не сходится, нужно "уменьшать" базис, в ущерб точности. Либо пытаться что-то менять (например, исходную геометрию), чтобы волновая функция сошлась.

[Гесс]

I currently do not have Russian keyboard.
There are multiple possible reasons why convergence is not reached. Easiest way to get advices - by providing output.
First question - are we talking about SCF convergence or optimisation convergence?
If SCF - is starting geometry ugly? Improve it with cheap methods. Use another converter (Neuton-Raphson in worst cases). Might it be multi reference problem? (FOD diagnostic in ORCA might help to answer that).
If geometry - look on energy graph. Is it oscillating?

[victor.ciornea]

Возможно, плоха начальная геометрия.
Вообще, если не сходится, нужно "уменьшать" базис, в ущерб точности. Либо пытаться что-то менять (например, исходную геометрию), чтобы волновая функция сошлась.

Геометрия была взята из CIF-файла рентгеноструктурного анализа и не может быть ошибочной.
Начал я с самого "малого" базиса STO3 и продвигался до TZV базиса, для всех четырёх М=7, 5, 3 и 1. Для М=7 и 1 расчёты заканчивались успехом, а вот для М=5 и 3 нет.
Чтоб как-то перебороть "конвергенцию" добавил такие строки:
$CONTRL MAXIT=200 ... $END и $SCF DAMP=.T. SHIFT=.T. DIIS=.T. CONV=5E-5 $END но не всегда помогают (хотя CONV=5E-5 если не ошибаюсь это потолок...).

Easiest way to get advices - by providing output.

Ниже прикрепил INP и LOG файлы.

INFO.zip

Помогите правильно составить INP с указанием базиса, поляризацией и дифузией, поскольку в руководстве с сайта GAMESS нет конкретного примера (стр. 2-38 по 2-39).
Спасибо

[Гесс]

Геометрия там вполне приличная.
Из общих соображений у меня единственная мысль что логично было бы азоту и кислороду давать базис одинакового качества. Но к ошибке это отношения не имеет.

Внешние базисы к гамессу:
http://www.somewhereville.com/2006/01/0 ... ix-inputs/ (может грузиться долго)
https://www.researchgate.net/post/I_am_ ... ybody_help
http://verahill.blogspot.com/2018/06/65 ... ernal.html

IDUM - это наверняка какая то ошибка с пробелами, впрочем если у вас уже есть успешно считающиеся системы вам это проще найти самому.

[victor.ciornea]

...логично было бы азоту и кислороду давать базис одинакового качества... IDUM - это наверняка какая то ошибка с пробелами...

Для них я указал $LIGN n31 6 p 1 $END и $LIGO n31 6 p 1 $END
Именно что я не могу сам понять как составить ПРАВИЛЬНЫЙ комбинированный "basis set" и с поляризацией и диффузией? Если просто набиваю
$LIGN
n31 6

$END

$LIGO
n31 6

$END
то рассчёты начинаються. А вот только добавляю p 1 и d 1, всё. Пробовал разные комбинации "n31 6, p 1",
n31 6
p 1
ничего не помогает...

[Гесс]

А почему не загрузить с bse.pnl.gov подходящие файлы и не сослаться на них как на external?
Я деталей не подскажу потому как в гамеесе не работаю по нескольким причинам 1) это не основная прога ни в одной группе где я работал до этого 2) там очень мало уникальных фишек 3) это далеко не быстрая программа 4) с очень недружелюбным форматом инпута.

[victor.ciornea]

Хотя не решил проблемму, вот что у меня "заработало"

INFO_2.zip

Хотя после 49 шагов для SCF:
48 47 -2694.5603680788 -0.0000000008 0.000060397 0.000003056
49 48 -2694.5603680792 -0.0000000005 0.000027911 0.000001322
-----------------
DENSITY CONVERGED
-----------------
FINAL U-PBE0 ENERGY IS -2694.5603680792 AFTER 49 ITERATIONS

после 0-го шага выдало вот это сообщение:
MAXIMUM GRADIENT =10.2870578 RMS GRADIENT = 2.1347641
NSERCH: 0 E= -2694.5603680792 GRAD. MAX= 10.2870578 R.M.S.= 2.1347641
OPTIMIZATION ABORTED.

[Гесс]

не разбираясь в проге мой выстрел в небо - увеличить FMAXT до скажем 15
P.S. Этот ключ скорее всего завязан на OPTTOL
P.P.S Еще можно попробовать немного сдвинуть хром-1 в направлении азота-4 (там почему то насчитан максимальный градиент) но это как то очень странно. Возможно какие то нюансы электронной структуры, кстати я могу сильно ошибаться, но как то оно больновысокоспиново, возможно более низким является какое то более низкоспиновое состояние, для обнаружения которого возможно нужна broken-symmetry. (Три "возможно" в одном предложении - это я подстилаю соломки чтобы падать было не больно). Gamess умеет делать тест стабильности функции? Возможно стартовое решение слишком кривое, а из него растут и неадекватные градиенты.
Распределение спиновой плотности меня как то очень настораживает.

Crdens.jpg

Касательно базисов - я так понимаю внешние файлы так и не привязывались?

[victor.ciornea]

М=n+1, где n-число неспаренных электронов. В анионе, 2 хрома (3+) с 3d3 (3 электрона на t2g), и каждый имеет по 3 неспаренных электронов, получается 2*3+1=7! Всё нормально тут. В теории тут могут быть и состояния М=5, 3 и 1. И практика показывает что при понижение температуры с 300К до 2К магнитная восприимчивость падает до 0, то есть достигается состояние спаривания этих 6 электронов ==> М=1. Но как это доказать при какой температуре какой величины М (или S) ?? Есть какая-то возможность расчета? За что мне дальше взяться?

[Гесс]

Какая то есть, точной методологии не помню. Недавно перед глазами пробегала статья про комплекс Paddle wheel тетракарабоксилата димеди с CO2, там рассматривалась binding energy в синглетном и триплетном состоянии и зависимость от температуры. Ну либо гуглеж по типу "spin state from temperature DFT" тоже должен чтото давать.
То что у атома хрома в основном состоянии 3 неспаренных элекртрона никак не обязывает комплекс дихрома иметь хоть один неспаренный элекрон. А вот то что при 0 кельвина магнитная восприимчивость уходит в 0, это очень даже аргумент что ДФТ должно найти низколежащий синглет, причем очень вероятно что open-shell. Closed shell синглет очень может быть артефактом, но и open-shell надо получать спин-флипом из более высокоспиновых состояний, возможно на основе спиновой плотности этих самых высокоспиновых состояний.