2025年gaussian相关基础知识 .pdfVIP

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

1“零点能”是指：量子在绝对温度的零点下仍会保持震动的能量，这个振动幅度会随着温

度增加而加大。“零点能”就是原子核旋转惯性能。我们生活生产除核中子间斥力能外

都是利用的核旋能，包括身体发热所需能量等，当然也包括燃烧、发光、发热和“磁”线

圈产生的“磁力”。

零点能是对分子的电子能量的矫正，表明了在0K温度下的分子的振动能量对电子能量的

影响。当比较OK时的热动力学性质时，零点能需要被加到总能量中。

2密度泛函理论的基本原理是:体系的基态能量是由电子的密度唯一确定的,其基本方程为

Kohn-Sham方程,它与HF方程在形式上完全一样,只不过是用交换相关泛函代替HF的交

换部分而已.在原理上是可以精确计算的,如果可以确定它的精确泛函的话。但是,由于其泛

函没有一套系统的方法来逼近精确泛函，因此其必须从经验来确定泛函.这就是DFT近似的

根源。

3当体系变的松散时，abinitio和DFT基本上得不到最稳定的结构，你可以先用分子力学

去优化一下。或者你需要固定的原子是不是太大，如果可以作为环境处理的话，可以考虑

QM/MM。另外，初次优化基组不要用太大，逐步提高。

4如果你计算freq有个很小的虚频，可以用改变网格来消虚频。默认的网格是75302，加

入这个命令是指定99590网格。

5L9999出错就是说在默认的循环次数里未完成所要求的工作,无法写输出文件。

6一般地，优化所得驻点的性质（极小点还是过渡态）要靠频率来确定；而对过渡态，要

确定反应路径（即到底是哪个反应的过渡态）必需要做IRC了，不然靠不住的（往往用QST

找到的过渡态并不一定就是连接输入反应物和产物的过渡态）。

7在我们用QST2或QST3来优化过渡态时，需输入反应物和产物，实际上反应物和产物的输入顺序是没

有关系的。就是说，先输反应物后输产物和先输产物后输反应物得到的是同样的过渡态。这也好理解，

QST2里对过渡态的初始猜测实际上是程序自动将输入的反应物和产物的各变量取个平均，

所以输入顺

序是没有关系的。对QST3和TS，需人为指定过渡态的初始猜测。有个前提条件，就是反应

物和产物的自旋多重度一致。

8频率计算只能在优化好的结构上进行，只能使用与优化方法同样的方法来做频率计算。

9任何一个优化计算都需要频率计算来证实所优化的结构是合理的，也就是说基态和激发

态无虚频，过渡态有一个虚频。如果频率计算的结果与上不符，表明计算结果不合理，

就要消去虚频。消虚频的方法很多，有OPT=TIGHT，SCF=TIGHT或增加积分格点等，此

外还有一种方式就是调节分子结构，就是将虚频所对应的结构和分子的Standard

orientation加在一起除以2以调整分子结构，具体解决方法的还是要自己试，没有万

能的方法，只有对症下药。

10在量化计算中，优化和频率计算是不可分割的。有优化计算，就必须要有一个频率计算

来确认优化计算的结果是否对：无虚频的是最小点，对应的是基态或激发态的结构；有

虚频的是一阶鞍点，对应的是过渡态的结构。这一点一定要牢记。如果有虚频的话，频

率输出部分的第一个频率值就是负值。如果第一个值不是负值，则表明无虚频。

11体系的能量和分子构型是一对相辅相成的矛盾。在稳定态时，最稳定的构型对应于最低

的能量，在过渡态时，旧的键断，新的键生成，构型的不稳定导致能量的变化出现不确

定性。虚频的方向正是指明了能量随构型变化的可能方向。由于在确定的反应途径上方

向只有一个，所以真正的过渡态的虚频一般也只有一