Im Folgenden sind nur einige wichtige Informationen, die man dem Output-File entnehmen kann, wiedergegeben und erläutert. Es ist empfehlenswert, sich zuerst das Ende anzusehen.
EXECUTION OF GAMESS TERMINATED NORMALLY 15:26:09 LT 5-MAR-2002
Diese Zeile zeigt an, dass die Rechnung ordnungsgemäß gelaufen ist. Dann kann man zum Anfang zurückkehren.
Der folgende Teil gibt den gewählten Basissatz wieder und zeigt einige weitere Schlüselwörter an.
BASIS OPTIONS
-------------
GBASIS=N31 IGAUSS= 6 POLAR=NONE
NDFUNC= 0 DIFFSP= F
NPFUNC= 0 DIFFS= F
Eine wichtige Information ist die Wiedergabe der eingegebenen Geometrie; hier
als interatomarer Abstand in Angstroem.
INTERNUCLEAR DISTANCES (ANGS.)
------------------------------
H
H
1 H 0.0000000 0.7341800 *
2 H 0.7341800 * 0.0000000
Es folgt der Basis-Satz
ATOMIC BASIS SET
----------------
THE CONTRACTED PRIMITIVE FUNCTIONS HAVE BEEN UNNORMALIZED
THE CONTRACTED BASIS FUNCTIONS ARE NOW NORMALIZED TO UNITY
SHELL TYPE PRIM EXPONENT CONTRACTION COEFFICIENTS
H
3
S 1 18.731137 0.214935 ( 0.033495)
3 S 2 2.825394
0.364571 ( 0.234727)
3 S 3 0.640122
0.415051 ( 0.813757)
4 S 4 0.161278
0.181381 ( 1.000000)
Diesen Basissatz kann man auffassen als bestehend aus einen 1s-AO (gebildet aus 3 Gauss-Funktionen) und einem 2s-AO (gebildet aus einer Gauss-Funktion). Grafik.
TOTAL NUMBER OF SHELLS = 4
(2 mal 1s-, 2s-AO)
TOTAL NUMBER OF BASIS FUNCTIONS = 4
(d. h., für eine
vollständige CI hätte man die Zahl der unbesetzten MO's NVAL=3 und IROOT=4
wählen können)
NUMBER OF ELECTRONS = 2
CHARGE OF MOLECULE = 0
STATE MULTIPLICITY = 1
NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (ALPHA) = 1
NUMBER OF OCCUPIED ORBITALS (BETA ) = 1
TOTAL NUMBER OF ATOMS = 2
THE NUCLEAR REPULSION ENERGY IS 0.7207731745
THIS MOLECULE IS RECOGNIZED AS BEING LINEAR.
Aufschlussreich ist auch die Wiedergabe der verschiedenen Befehlsreihen, hier $CONTRL; man erfährt dadurch alle gültigen Schlüsselwörter.
$CONTRL OPTIONS
---------------
SCFTYP=RHF RUNTYP=ENERGY EXETYP=RUN
MPLEVL= 0 LOCAL =NONE UNITS =ANGS
MULT = 1 ICHARG= 0 MAXIT = 30
NPRINT= 7 IREST = 0 COORD =UNIQUE
ECP =NONE NORMF = 0 NORMP = 0
ITOL = 20 ICUT = 9 NZVAR = 0
NOSYM = 0 INTTYP=POPLE GEOM =INPUT
PLTORB= F MOLPLT= F RPAC = F
AIMPAC= F FRIEND= CITYP =GUGA
$SYSTEM OPTIONS
---------------
KDIAG = 0 MEMORY= 5000000
TIMLIM= 60000.0 SEC.
COREFL= F PTIME = F XDR = F
BALTYP=NXTVAL
Symmetrie-Angaben
DIMENSIONS OF THE SYMMETRY
SUBSPACES ARE
A1G = 2 A1U = 0 B1G = 0 B1U = 0 A2G = 0
A2U = 2 B2G = 0 B2U = 0 EG = 0 EU = 0
(2-mal A1g
und A2u)
RHF-Rechnung
-------------------
RHF SCF CALCULATION
-------------------
NUCLEAR ENERGY =
0.7207731745
MAXIT = 30 NPUNCH= 2
EXTRAP=T DAMP=F SHIFT=F RSTRCT=F DIIS=F DEM=F SOSCF=F
DENSITY CONV= 1.00E-05
MEMORY REQUIRED FOR RHF STEP= 7665 WORDS.
ITER EX DEM TOTAL ENERGY E CHANGE DENSITY CHANGE DIIS ERROR
1 0 0 -1.120969881 -1.120969881 0.044952909 0.000000000
2 1 0 -1.126681102 -0.005711221 0.006510906 0.000000000
3 2 0 -1.126811882 -0.000130780 0.000963725 0.000000000
4 3 0 -1.126814787 -0.000002905 0.000143169 0.000000000
5 4 0 -1.126814852 -0.000000064 0.000021281 0.000000000
6 5 0 -1.126814853 -0.000000001 0.000003163 0.000000000
7 6 0 -1.126814853 0.000000000 0.000000470 0.000000000
-----------------
DENSITY CONVERGED
-----------------
TIME TO FORM FOCK OPERATORS= 0.0 SECONDS ( 0.0 SEC/ITER)
TIME TO SOLVE SCF EQUATIONS= 0.0 SECONDS ( 0.0 SEC/ITER)
FINAL ENERGY IS -1.1268148531 AFTER 7 ITERATIONS
(mit STO-6G war sie -1.1256665168 AFTER 2 ITERATIONS)
Man erfährt, dass die RHF-Rechnung erfolgreich war und wie groß die RHF-Energie des Grundzustandes ist.
Es folgt die Darstellung
der Eigenvektoren:
------------
EIGENVECTORS
------------
Zum Vergleich
sind die Ergebnisse mit STO-6G in Blau angegeben.
1 2
3
4
-0.5976
0.2400 0.7719 1.4122
STO-6G -0.5853 0.6740
A1G
A2U A1G
A2U
STO-6G
A1G A2U
1 H 1 S 0.327882
0.121503 0.763726 -1.127486
2 H 1 S 0.270347 1.729745 -0.685887 1.353986
3 H 2 S 0.327882 -0.121503 0.763726 1.127486
4 H 2 S 0.270347 -1.729745 -0.685887 -1.353986
STO-6G
1 H 1 S 0.548237 1.219036
2 H 2 S 0.548237 -1.219036
Da als AO's jetzt die 1s und 2s-AO's verwendet wurden, können 4 MO's gebildet werden.
...... END OF RHF CALCULATION ......
mit diesen Wellenfunktionen wird die CI-Rechnung durchgeführt
Es folgt die Energieberechnung mit CI
GUGA CI RUN OPTIONS NRNFG NPFLG
-------------------------------------
-DRT- TABLE
1
0
TRANSFORMATION 1
0
ENERGY MATRIX 1
0
DIAGONALIZATION 1
0
1E-DENSITY MATRIX 1
0
2E-DENSITY MATRIX 0
0
LAGRANGIAN MATRIX 0
0
----------------------- ----------------------------
GUGA DISTINCT ROW TABLE WRITTEN BY B.R.BROOKS,P.SAXE
----------------------- ----------------------------
GROUP=C1 NPRT= 0 FORS=
F INTACT= F FOCI=
F MXNINT= 20000
SOCI= F MXNEME= 7500 IEXCIT=
2 NWORD = 180018
-CORE- -INTERNAL- -EXTERNAL-
NFZC= 0 NDOC= 1 NEXT= 0 NMCC=
0 NAOS= 0 NFZV= 0 NBOS=
0
NALP= 0 NVAL=
1
THE MAXIMUM ELECTRON EXCITATION WILL BE 2
SYMMETRIES FOR THE 0 CORE, 2 ACTIVE, 0 EXTERNAL MO-S ARE
ACTIVE= A A
DOC VAL
MOLECULAR CHARGE = 0
NUMBER OF ALPHA ELECTRONS = 1
NUMBER OF BETA ELECTRONS = 1
THE ELECTRONIC STATE IS 1-A
THE DISTINCT ROW TABLE HAS 5 ROWS.
THE WAVEFUNCTION CONTAINS 3 WALKS (CSF-S).
TOTAL NUMBER OF INTEGRALS = 9
NUMBER OF INTEGRALS/GROUP = 9
NUMBER OF INTEGRAL GROUPS = 1
...... END OF -DRT- GENERATION ......
-----------------------------------------
DAVIDSON METHOD CI-MATRIX DIAGONALIZATION
WRITTEN BY STEVE ELBERT
-----------------------------------------
NUMBER OF STATES REQUESTED = 2
MAX. NUMB. OF EXPAN. VEC = 30
MAX. NUMB. IMPROVED STATES = 2
MAX. NUMB. OF ITERATIONS = 50
CONVERGENCE CRITERION = 1.0E-05
CHOOSING TO SOLVE SECULAR EQUATION IN MEMORY
NUMBER OF WORDS AVAILABLE = 4991874
NUMBER OF WORDS USED = 19731
ENERGY MATRIX BUFFER SIZE = 7500
THE 3 LOWEST DIAGONAL ELEMENTS OF THE HAMILTONIAN ARE
-1.1256665 (CSF 1) -0.1694054 (CSF 2) 0.4698555 (CSF 3)
SOLUTION FOUND WITH DIRECT METHOD
STATE # 1 ENERGY =
-1.145980081
Das ist die Energie des Grundzustandes (RHF-SCF-Energie ist -1.1256665168)
Mit NVAL=3:
-1.151601456
CSF COEF
OCCUPANCY (IGNORING CORE)
--- ---- --------- --------- -----
1 0.993773 2 0
3 -0.111425 0 2
Mit NVAL=3
CSF COEF
OCCUPANCY (IGNORING CORE)
--- ---- --------- --------- -----
1 0.992869 2 0 0 0
6 -0.050822 0 0 2 0
8 0.063634 0 1 0 1
10 -0.075392 0 2 0 0
CSF: configuration state functions. Man erkennt, dass der Grundzustand im Wesentlichen durch das doppelt besetzte bindende MO gebildet wird. Der doppelt angeregte Zustand spielt aber auch eine Rolle (s. Energiewert). Mit NVAL=3 kommen weitere doppelt angeregte Zustände hinzu.
STATE # 2 ENERGY = -0.169405401
CSF COEF
OCCUPANCY (IGNORING CORE)
--- ---- --------- --------- -----
2 1.000000 1 1
Beim einzigen angeregten Zustand sind beide MO's einfach besetzt.
NVAL=3
STATE # 2 ENERGY =
-0.587199094
CSF COEF OCCUPANCY (IGNORING CORE)
--- ---- --------- --------- -----
7 0.989330 1 1 0 0
9 0.138188 0 1 1 0
Der erste angeregte
Zustand enthält auch Beiträge durch die Besetzung von LUMO und LUMO+1.
STATE # 3 ENERGY = -0.105124648
CSF COEF OCCUPANCY (IGNORING CORE)
--- ---- --------- --------- -----
3 -0.096118 0 0 0 2
4 0.981348 1 0 1 0
6 0.081646 0 0 2 0
8 0.079879 0 1 0 1
10 0.121072 0 2 0 0
STATE # 4 ENERGY = -0.032913522
CSF COEF OCCUPANCY (IGNORING CORE)
--- ---- --------- --------- -----
1 0.084471 2 0 0 0
4 -0.097713 1 0 1 0
6 -0.057404 0 0 2 0
8 -0.223188 0 1 0 1
10 0.964256 0 2 0 0
Mit NVAL=3 werden 4 Elektronenzustände gebildet.
...... END OF CI-MATRIX DIAGONALIZATION ......
Dann Energie und natürliche MO's des Grundzustandes
--------------------------------------
CI DENSITY MATRIX AND NATURAL ORBITALS
--------------------------------------
NFLGDM= 1 1
NWORD= 0 IROOT= 2 IBLOCK= 0
THE ENERGY OF STATE -IROOT- IS -0.1694054012
NUMBER OF STATES = 2
NUMBER OF CONFIGURATIONS = 3
NUMBER OF 1E-LOOPS = 6
CI EIGENSTATE 1 TOTAL ENERGY = -1.1459800809
NATURAL ORBITALS IN ATOMIC ORBITAL BASIS
----------------------------------------
1
2
1.9752 0.0248
1 H 1 S 0.548237 1.219036
2 H 2 S 0.548237 -1.219036
natural orbitals sind lokalisierte VB-Orbitale. NBO-1: das bindende Orbital (an
beiden H-Atomen positive Koeffizienten) ist mit 1.9752 fast vollständig
besetzt.
CI EIGENSTATE 2 TOTAL ENERGY = -0.1694054012
NATURAL ORBITALS IN ATOMIC ORBITAL BASIS
----------------------------------------
1
2
1.0000 1.0000
1 H 1 S 0.548237 1.219036
2 H 2 S 0.548237 -1.219036
PROPERTIES WILL BE COMPUTED
FOR ROOT 2
...... END OF DENSITY MATRIX CALCULATION ......
Es folgt die Berechnung der
Energiekomponenten.
-----------------
ENERGY COMPONENTS
-----------------
WAVEFUNCTION NORMALIZATION = 1.0000000000
ONE ELECTRON ENERGY = -1.7367519247
TWO ELECTRON ENERGY = 0.8465733490
NUCLEAR REPULSION ENERGY = 0.7207731745
------------------
TOTAL ENERGY = -0.1694054012
ELECTRON-ELECTRON POTENTIAL ENERGY = 0.8465733490
NUCLEUS-ELECTRON POTENTIAL ENERGY = -3.9172432171
NUCLEUS-NUCLEUS POTENTIAL ENERGY = 0.7207731745
------------------
TOTAL POTENTIAL ENERGY = -2.3498966937
TOTAL KINETIC ENERGY = 2.1804912925
VIRIAL RATIO (V/T) = 1.0776913908
Es folgt die
populationsanalyse.
---------------------------------------
MULLIKEN AND LOWDIN POPULATION ANALYSES
---------------------------------------
MULLIKEN ATOMIC POPULATION IN EACH MOLECULAR ORBITAL
1
2
1.000000 1.000000
1 0.500000 0.500000
2 0.500000 0.500000
WARNING! CI POPULATIONS SHOWN ABOVE ARE FOR THE NATURAL ORBITALS.
IGNORE THE ABOVE DATA FOR CI FUNCTIONS WHICH ARE NOT OF -FORS- TYPE.
THE FOLLOWING POPULATIONS ARE CORRECT FOR ANY CI WAVEFUNCTION.
----- POPULATIONS IN EACH AO -----
MULLIKEN LOWDIN
1 H 1 S 1.00000 1.00000
2 H 2 S 1.00000 1.00000
----- MULLIKEN ATOMIC OVERLAP POPULATIONS -----
(OFF-DIAGONAL ELEMENTS NEED TO BE MULTIPLIED BY 2)
1
2
1 1.7866138
2 -0.7866138 1.7866138
TOTAL MULLIKEN AND LOWDIN ATOMIC POPULATIONS
ATOM MULL.POP. CHARGE LOW.POP. CHARGE
1 H 1.000000 0.000000 1.000000 0.000000
2 H 1.000000 0.000000 1.000000 0.000000
---------------------
ELECTROSTATIC MOMENTS
---------------------
POINT 1 X Y
Z (BOHR)
CHARGE
0.000000 0.000000 0.000000
0.00 (A.U.)
DX DY
DZ /D/ (DEBYE)
0.000000 0.000000 0.000000 0.000000
...... END OF PROPERTY EVALUATION ......
Ende:
CPU TIME: STEP = 0.00 ,
TOTAL = 1.4 SECONDS ( 0.0 MIN)
WALL CLOCK TIME: STEP = 0.00 , TOTAL = 1.4 SECONDS ( 0.0 MIN)
CPU UTILIZATION: STEP = 100.00%, TOTAL = 100.00%
100000 WORDS OF DYNAMIC MEMORY USED
EXECUTION OF GAMESS TERMINATED NORMALLY 13:35:43 LT 5-MAR-2002