GAMESS，從頭計算量子化學程式。功能：追蹤反應路徑。
基本介紹
- 中文名：GAMESS
- 版本：2個
- 變體：3個
- 功能：追蹤反應路徑
- 類別：程式
- 分類：化學類程式
簡介,主要功能,
簡介
GAMESS，從頭計算量子化學程式。
GAMESS有兩個版本，USA版本和UK版本。功能類似，格式有別。下面以USA版本為例說明。
可以從RHF，ROHF，UHF，GVB和MCSCF計算波函，其中一些使用CI和MP2修正。自恰場的解析梯度用於自動幾 何最佳化，過渡態尋找，跟蹤反應路徑。能量hessian的計算允許預測振動頻率。可以計算大量的分子特性，從簡單的偶極矩到含頻率超級極化率。內部儲存了 大量基組和有效核勢，分子中可以包含到Ra的所有元素。幾個圖形程式用於顯示最終結果。支持並行計算。
GAMESS(USA)還有三個變體。 PC-GAMESS基於較早版本的GAMESS(USA)，做了很多後期開發，增加了很多GAMESS(USA)沒有的功能，適用於在PC機上運行，需單 獨申請；CyGamess使用最新版本的GAMESS(USA)核心，在Windows系統上編譯，並加入了加簡單的輸入檔案編輯工具和計算控制界面；另 外還有專門為ChemOffice編譯的計算模組CSGAMESS，用於在Chem3D的界面下執行從頭計算。後兩個可以在申請GAMESS(USA)後 獲得。
主要功能
1. 計算RHF，UHF，ROHF，GVB或MCSCF自恰場波函。
2. 計算自恰場能量的CI或MP2修正。
3. 半經驗MNDO，AM1或PM3波函計算。
4. 對所有自恰場波函計算解析能量梯度。
5. 使用能量梯度，按照笛卡爾或內坐標最佳化分子結構。
6. 尋找勢能曲面和鞍點。
7. 計算能量hessian，得到簡正模式，振動頻率和紅外強度。
8. 追蹤反應路徑。
9. 計算輻射躍遷特性。
10. 計算自旋-軌道耦合波函。
11. 計算以下分子特性：
a. 偶級、四極、八極距
b. 靜電勢
c. 電場和電場梯度
d. 電子密度和自旋密度
e. Mulliken和Lowdin布居數分析
f. 維里定理和能量成分
12. 模擬溶劑影響，使用：
a. 有效片斷勢(EFP)
b. 極化連續模型(PCM)
c. 自恰反應場(SCRF)
13. 產生Hondo，Meldf，Gamess-UK，Gaussian 9x的輸入檔案。
14. 自旋-軌道組態相互作用計算
15. 自旋-軌道多組態準簡併微擾理論（SO-MCQDPT）
16. 結合Tinker，進行QM/MM計算
17. 耦合簇，包括：CCD，CCSD，CCSD(T)，R-CC和CR-CC
18. 在MCSCF軌道最佳化的CI步驟中，可以使用限制占據的多個活性空間(ORMAS)，它比FORS (CAS-SCF)使用的行列式更少。
19. GAMESS（12/12/2003版）新增功能：對於RHF參考波函，可以並行計算CIS的能量和梯度；三級Douglas-Kroll標量相對論修 正；用模型核勢計算自旋-軌道耦合；計算任何能量值的數值微分，可用來獲得核梯度與核Hessian；使用RHF波函的NMR程式。
20. GAMESS（05/19/2004版）新增功能：CASSCF的解析Hessians，並實現並行化；基於RHF的EOM-CCSD和EOM- CCSD(T)計算激發能；對SCF波函（HF，DFT）用PCM模型進行溶液計算，並實現與EFP模型的接口；把大分子分解成子單元的片斷分子軌道方 法，可用於計算RHF/DFT能量和梯度，MP2的能量；對SMP機群最佳化，構建在分散式數據接口(DDI)上。
21. GAMESS（11/22/2004版）新增功能：兩個新代碼用於加快AO雙電子積分求解，分別使用轉動軸技術進行s,p,d,L積分，以及用前體厄米變 換方程計算高角動量的積分；改善了TEI程式的精度；擴充了QFMM代碼，可以計算核梯度；在非諧頻率計算中使用用二次力場近似，用於減少振動SCF過程 的計算時間。
22. GAMESS（06/27/2005版）新增功能：用於開殼層ROHF參考態的ZAPT2並行解析梯度方法；改善了基於行列式的多參考微擾理論程式，使用 直接CI技術從而減少了磁碟的I/O，目前可以處理16個電子16個軌道的大活性空間，可以使用的基組直到500個AO；EFP2模型加入電荷遷移和色散 項；有效片斷勢方法並行化；耦合簇程式可以計算CCSD(TQ)能量，可以產生CCSD或EOM-CCSD態的密度矩陣；對靜電連續溶劑模型加入了表面極 化和體極化；片斷分子軌道方案推廣到對不同的片斷做多級別的處理，包括做MCSCF和耦合簇的計算；提供了兩類基組體系，即極化一致基組和相關一致基組。
23. GAMESS（02/22/2006版）新增功能：加入CR-CCSD(T)_L；對RHF波函解析計算喇曼和超喇曼光譜；對多層溶劑模型EFP + PCM計算解析梯度；PCM溶劑模型使用片段軌道；內置大量模型芯勢庫和基組庫。
24. GAMESS（09/07/2006版）新增功能：並行計算閉殼層CCSD或CCSD(T)能量；提高了MCSCF解析Hessian的速度，並且可以計 算ORMAS型的MCSCF Hessian；處理核量子力學的核電子軌道方法(NEO)，可用於HF，MP2，CI，或MCSCF級別的核計算；用於連續溶劑靜電方法的表面體積極化 模型；Elongation方法用於聚合物的成長；分子軌道的超極化率分析。
25. GAMESS（03/24/2007版）新增功能：模型芯勢(MCP)支持解析梯度的計算；片段分子軌道方法現在包含了三體MP2計算以及電子對相互作用 的能量分解分析(PIEDA)。該方法還接口到有效片段勢的溶劑化模型中；非諧性VSCF方法可以計算化合鍵，並產生內坐標的勢能面；密度泛函程式可以用 TDDFT計算激發態，並大量增加了基態的泛函式量；CIS，TDDFT和TDHF計算閉殼層分子的單重態和三重態激發能，其中CIS可以使用解析梯 度，TDDFT和TDHF只能使用數值梯度；EFP模型的禁止擴展到高階和極化中；ORMAS CI代碼並行化；改善了NEO選項，可以計算正電子波函。
26. GAMESS（04/11/2008版）新增功能：DFT程式可以使用更多的GGA和meta-GGA泛函，如M06；TD-DFT代碼可以並行計算單重態的核梯度，以及產生UHF參考的激發態；基態和激發態DFT計算可以用Lebedev格點或標準格點1；加入並行的閉殼層MP2能量和梯度程式，它把所有的量存儲在磁碟上而不是分布記憶體中；高自旋開殼層耦合簇能量用於限制自旋的參考態，包括新的三激發校正CC(2,3)；GMCQDPT（廣義參考態多組態準簡併微擾理論）代碼可以對ORMAS和其它非完全MCSCF組態計算二階微擾能量；用內部標度流程的關聯能外推程式，可以自動產生完全CI能量的外推；修改EFP溶劑模型，可以處理開殼層，改善了MD以及Ewald求和。振動SCF（VSCF）程式可以用內坐標增加精度，以及使用“分組”的並行計算；用G3(MP2,CCSD(T))方法計算熱化學數據。
27. GAMESS（01/12/2009版）新增功能：連續PCM和離散EFP溶劑模型以及PCM/EFP接口更新為新的PCM鑲嵌方法，它提供非常準確的核梯度；求解態平均MCSCF的不同態之間的非絕熱耦合矩陣元；DFT程式包含TPSS meta-GGA類型泛函，以及通過PCM或EFP模型包含對TD-DFT激發能包含溶劑化影響；對片段分子軌道的改善，包括FMO/TD-DFT和FMO/TD-DFT/PCM，增加了核梯度的精度，使用MCP，以及匹配凍結軌道（AFO）片段；“分而治之”方法的程式，計算SCF/DFT，MP2，和/或CCSD能量。
28. GAMESS（03/25/2010版）新增功能：新的DFT泛函：B97/HCTH系列泛函, 範圍分離泛函CAM-B3LYP和wB97系列泛函，修改的TPSS和M08型metaGGA；耦合簇計算加入了左本徵態三激發校正的CR-EOML激發能方法，以及EA-EOM或IP-EOM用於計算電子親和電離勢；PCM溶劑化計算可以使用異種介質，梯度可用於閉殼層MP2和閉殼層TD-DFT計算，FIXPVA鑲嵌可用於所有的PCM選項；在片段分子軌道方法中除了計算整個體系的分子軌道及其能量外（FMO/F），可以使用氣相TD-DFT和基態PCM核梯度；使用局域軌道的能量分解分析，用於每個子體系中的一般波函類型。
