Вопрос по базисам для переходных металлов Sc-Zn

[iAlex]

Привет всем, подскажите пожалуйста каким базисом лучше всего считать комплексы с переходными металлами от Sc до Zn, расчет делаю в FireFly и Gamess-US методом DFT с функционалом B3LYP ?
Пробовал считать в базисе 6-31G без поляризационных функций и с 1й поляризационной функцией, но результат не очень (в какой то степени согласуется с экспериментом, но хотелось бы поточнее).
Почитал форум, народ советует использовать Данинговские корреляционно-согласованные с диффузионными функциями aug-cc-pVnZ (T,Q,5,6) и Поплавский 6-311++G(3df,3pd), попробовал поставить в aug-cc-pVTZ, но уже как неделю считает на моем компе (Intel i5, 8Gb оперативной памяти) и дошел только до 8го шага оптимизации, думаю, такими темпами будет еще долго считать. (или попробовать убрать диффузионные функции ?)
Так же интересует вопрос существуют ли вообще базисы для Sc-Zn 6-311G c 1й или 2я поляризационными функциями (диффузионные я опускаю, т.к. считать дольше), если да, то где можно достать. (в стандартной сборке гамесса нет, на EMSL и comp.chem.umn.edu - нету). И еще может посоветуете другие базисы т.с. не для суперкопьютеров, но которые дают не плохие результаты.

З.Ы. Чуть не забыл, из расчета интересует в первую очередь заряды на атомах, порядок МО, их симметрия, энергия, (из МО рассматриваются только n-, n+, Пи3 и Пи2), вклады атомов в МО, ну и стандартные параметры расстояния и углы между атомами.

[Yurii]

А под какой осью считаете: я про 8 гигов памяти.

[VTur]

Пробовал считать в базисе 6-31G без поляризационных функций и с 1й поляризационной функцией, но результат не очень (в какой то степени согласуется с экспериментом, но хотелось бы поточнее)..

Это минимальный базис. С ним даже качественное согласование трудно получить. Только схимичить.
Работ таких много, но серьёзно к ним относиться не нужно

Почитал форум, народ советует использовать Данинговские корреляционно-согласованные с диффузионными функциями aug-cc-pVnZ (T,Q,5,6) и Поплавский 6-311++G(3df,3pd), попробовал поставить в aug-cc-pVTZ, но уже как неделю считает на моем компе (Intel i5, 8Gb оперативной памяти)

Правильное решение. Если комп не тянет, то используйте замороженные остовы.

Так же интересует вопрос существуют ли вообще базисы для Sc-Zn 6-311G c 1й или 2я поляризационными функциями (диффузионные я опускаю, т.к. считать дольше), если да, то где можно достать. (в стандартной сборке гамесса нет, на EMSL и comp.chem.umn.edu - нету). И еще может посоветуете другие базисы т.с. не для суперкопьютеров, но которые дают не плохие результаты.

Посмотрите прежние обсуждения. Там ссылки на портал с базисами

[iAlex]

А под какой осью считаете: я про 8 гигов памяти.

Ось Win XP 64 bit

Правильное решение. Если комп не тянет, то используйте замороженные остовы.

Можно о них немного поподробнее, а то из мануала
>NFZC = number of CI frozen core MOs (in $CIDRT only).
не совсем понятно, что за число замороженных остовов, как его правильно рассчитать и как они повлияют на результаты и время расчета.

Посмотрите прежние обсуждения. Там ссылки на портал с базисами

Из ссылок у меня только:
http://comp.chem.umn.edu
https://bse.pnl.gov/bse/portal
Больше я не нашел на форуме

[Yurii]

А что, виндовая версия FireFly под EM64T тоже реализована?

[iAlex]

У меня обычная FireFly 7.1.G версия, т.е. та которая на сайте у Грановского, работает в 32х битном режиме (64х битки видать не сделали еще).
PARALLEL VERSION (UNIFIED) RUNNING IN SERIAL MODE USING SINGLE PROCESS
-ncores 4 или -np 4 не помогает (не хочет 4 процессора брать)
Да и память максимум 2.4 Gb использует.
Ну да ладно потом разберусь с ним, вроде надо что то с MPI делать.

А вот GAMESS-US нормально видит память и процессоры, хоть тоже не 64х битный, но создает несколько 32х битных процессов и в диспетчере задач загрузка ЦПУ все 4 на 90-100%.

[Yurii]

С GAMESS-US 100 лет будете считать: для ваших задач размер ОП важен - переходите на Linux и считайте под гауссианом.

[VTur]

для ваших задач размер ОП важен

Поддерживаю

[VTur]

Правильное решение. Если комп не тянет, то используйте замороженные остовы.

Можно о них немного поподробнее, а то из мануала
>NFZC = number of CI frozen core MOs (in $CIDRT only).
не совсем понятно, что за число замороженных остовов, как его правильно рассчитать и как они повлияют на результаты и время расчета.

Из
https://bse.pnl.gov/bse/portal
возьмите def или ЕСР. Остальные просто не знаю.
А то, что некоторые считают металлы 6-31 или 6-311, то к этому нужно относиться нормально. Люди же не от хорошей жизни пищут такие глупости - у них просто нет нужного инструмента. У меня, например, нет, я и не считаю.
Для ф-элементов и 6-311++G(3df,3pd), скорее всего, не адекватен.

[VTur]

У меня обычная FireFly 7.1.G версия, т.е. та которая на сайте у Грановского, работает в 32х битном режиме (64х битки видать не сделали еще).

У нас на 64-битной системе под Линукс ФайерФлай не пошел.

[iAlex]

Вроде разобрался с процессорами и памятью.
Запускаю так:

Код: Выделить всё

firefly.exe -r -f -p -stdext -i C:\Fly\Zn(S2hfac)2_acc-pvtz.inp -o C:\Fly\Zn(S2hfac)2_acc-pvtz.out -b C:\Fly\acc-pvtz.lib -np 4

Входной файл:

Код: Выделить всё

 $CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=UNIQUE MAXIT=200
 DFTTYP=B3LYP ICHARG=0 MULT=1 EXETYP=CHECK UNITS=ANGS $END
 $SYSTEM TIMLIM=144000 MWORDS=200 $END
 $p2p p2p=.t. dlb=.t. $end
 $smp httnp=4 httpar =.t. httfix =.f. $end
 $STATPT OPTTOL=0.00001 NSTEP=200000 $END
 $SCF NCONV=6 DIRSCF=.T. $END
 $BASIS extfil=.t. GBASIS=acc-pvtz $END
 $GUESS GUESS=HUCKEL $END
 $DATA  
 Zn(S2hfac)2                                                                    
 DND      2

 ZINC       30.0      0.0000000000      0.0000000000      0.0000000000
 SULFUR     16.0     -1.2933628716      1.2933628716     -1.4270265828
 CARBON      6.0     -0.9028228120      0.9028228120     -3.0283412592
 CARBON      6.0     -0.0000000000     -0.0000000000     -3.5960698583
 HYDROGEN    1.0      0.0000000000      0.0000000000     -4.6776221185
 CARBON      6.0     -1.7304601967      1.7304601967     -4.0356756001
 FLUORINE    9.0     -1.4343098372      1.4343098372     -5.3174781809
 FLUORINE    9.0     -1.5050572604      3.0438110406     -3.8655261159
 $END

При -np 4 создаются 4 процесса firefly, при этом в диспетчере задач загрузка ЦПУ все 4 на 100%, память 7.2 Gb
Время расчета на чеке 1.3 минуты.
Без -np4 ЦПУ около 30%, память 2Gb
Время расчета около 10 секунд.
Это нормально или где то я закосячил ? Еще интересует, что добавить в шапку входного файла, чтобы расчет был побыстрее.

Код: Выделить всё

С GAMESS-US 100 лет будете считать: для ваших задач размер ОП важен - переходите на Linux и считайте под гауссианом.

Я читал, что гауссиан быстрее считает, но его пока не купили , а юзать крэкнутую версию как то не хочется

[o-oxhem]

Советы:

1) для тех величин, что Вы считаете aug-cc-pvtz - это слишком.
2) Сначала считаете cc-pvdz и сетка (grid) sg1
3) далее переоптимизируете cc-pvtz (если сильно хочется), а то можно и cc-pvdz оставить.
4) можно применить другие баз наборы - SVP, а затем TZVP. cc-pVxZ - это слишком серьезно.
5) алгоритм оптимизации - GDIIS

Да, и ещё NSTEP=200000 - это слишком много.

[Chem1st]

def2-tzvpp и тп - беспроблемные базисы.

[VTur]

Если у Вас ф-орбитали граничные, то нужно брать базисы минимум с g функциями. Иначе базис будет минимальным и ничего количественно не получите.

[iAlex]

Рассчитал в базисе cc-PVTZ (для Zn в нем есть 1 g функция) без диффузионных функций, расчет длился 3 дня.
Думаю попробовать еще в Def2 посчитать, где про них можно почитать ?

P.S. На EMSL Basis Set в cc-pvdz нету переходных металлов Sc-Zn.

[VTur]

Могу выразить своё мнение по базисам для расчета металлов в комплексах.

Если нужно качественное согласие:
1. использовать на один номер орбитали больше, чем граничная (для p соединений - базис с d орбиталями, для d - с f, для f - с g и т.д.)
2. использовать как можно больше поляризационных функций. Имеется в виду расчет не для ZnH2, а там где несколько больших лигандов. Там топология электронной плотности очень сложная и её очень трудно описать без них.
3. использовать как можно больше диффузных функций. Те комплексы, что я видел, имели длины связей около 2 Ангстрем. Гауссианами такие связи (длины) описать очень сложно, слишком резко падают, а "слетером" легко.

Если нужны количественные данные, добавьте в базис aug -cc-pVxZ еще одну букву "с" и, может быть, "w".

Если всё это сделать нельзя - используйте замороженные остовы.

[VTur]

Думаю попробовать еще в Def2 посчитать, где про них можно почитать ?

Выделяете элемент, выделяете базис и щелкаете по "More information...". Будет описание базиса и ссылка на статью по нему.

[petrovps]

Вроде разобрался с процессорами и памятью.
Запускаю так:

Код: Выделить всё

firefly.exe -r -f -p -stdext -i C:\Fly\Zn(S2hfac)2_acc-pvtz.inp -o C:\Fly\Zn(S2hfac)2_acc-pvtz.out -b C:\Fly\acc-pvtz.lib -np 4

Входной файл:

Код: Выделить всё

 $CONTRL SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE COORD=UNIQUE MAXIT=200
 DFTTYP=B3LYP ICHARG=0 MULT=1 EXETYP=CHECK UNITS=ANGS $END
 $SYSTEM TIMLIM=144000 MWORDS=200 $END
 $p2p p2p=.t. dlb=.t. $end
 $smp httnp=4 httpar =.t. httfix =.f. $end
 $STATPT OPTTOL=0.00001 NSTEP=200000 $END
 $SCF NCONV=6 DIRSCF=.T. $END
 $BASIS extfil=.t. GBASIS=acc-pvtz $END
 $GUESS GUESS=HUCKEL $END
 $DATA  
 Zn(S2hfac)2                                                                    
 DND      2

 ZINC       30.0      0.0000000000      0.0000000000      0.0000000000
 SULFUR     16.0     -1.2933628716      1.2933628716     -1.4270265828
 CARBON      6.0     -0.9028228120      0.9028228120     -3.0283412592
 CARBON      6.0     -0.0000000000     -0.0000000000     -3.5960698583
 HYDROGEN    1.0      0.0000000000      0.0000000000     -4.6776221185
 CARBON      6.0     -1.7304601967      1.7304601967     -4.0356756001
 FLUORINE    9.0     -1.4343098372      1.4343098372     -5.3174781809
 FLUORINE    9.0     -1.5050572604      3.0438110406     -3.8655261159
 $END

При -np 4 создаются 4 процесса firefly, при этом в диспетчере задач загрузка ЦПУ все 4 на 100%, память 7.2 Gb
Время расчета на чеке 1.3 минуты.
Без -np4 ЦПУ около 30%, память 2Gb
Время расчета около 10 секунд.
Это нормально или где то я закосячил ? Еще интересует, что добавить в шапку входного файла, чтобы расчет был побыстрее.

Код: Выделить всё

С GAMESS-US 100 лет будете считать: для ваших задач размер ОП важен - переходите на Linux и считайте под гауссианом.

Я читал, что гауссиан быстрее считает, но его пока не купили , а юзать крэкнутую версию как то не хочется

Добрый день, iAlex.
Для ускорения расчета попробуйте сделать так:
1. уберите группу $SMP из input-файла
2. создайте (желательно на разных физических дисках!) рабочие директории для Firefly (например, d:\1 e:\2 и т.д. число папок=числу ядер, которые будут работать)
3. в первой размещаем соответственно:
mpibind.dll - переименованная mpibind.nt-mpich-smp.dll
mpich_smp.dll
firefly.exe
pcgp2p.dll - переименованная pcgp2psm.dll + input-файл + bat-файл, в который вставьте Вашу запускающую команду, примерно такую firefly.exe -i input.inp -o output.out d:\1 e:\2 f:\3 g\4 -np 4
4. в остальные папки тоже поместить pcgp2p.dll - переименованная pcgp2psm.dll
Должно работать.

[iAlex]

Спасибо за ответы, уже все расчитал в разных базисах, чисто чтобы проверить.
По результатам расчетов:
Первое место занимает def2-tzvpp (результ расчета вполне нормально получился, да и рассчитывает достаточно быстро.)
Второе место занял cc-PVTZ (результат расчета практически такой же как и в def2-tzvpp, даже полная энергия немного меньше получилась, но вот считает долго поэтому второе место )
Третье место занял def2-qzvp (полная энергия получилась меньше всех, но этому верить нельзя т.к. он накосячил жестоко с зарядами на атомах, видать из-за отсутствия поляризационных функций, да и считает дольше всех.)
Если еще сравнить эти базисы с минимальными 6-31G* и 6-311G с увеличением базиса энергия МО падает с 6-31G* -> 6-311G около 1эВ, а вот от 6-31G* -> def2-tzvpp уже около 2.5Эв, а дальше меняется на какие то доли, насчет зарядов, то при переходе от одного базиса к другому они хорошо отличаются причем только def2-tzvpp смог хорошо описать перетекание эл. плотности с Me на лиганды, ну и расстояния с углами практически везде одинаковые.

[VTur]

Третье место занял def2-qzvp (полная энергия получилась меньше всех, но этому верить нельзя т.к. он накосячил жестоко с зарядами на атомах, видать из-за отсутствия поляризационных функций, да и считает дольше всех.)

Ну какие заряды на атомах в таком базисе! Если они Вам нужны, ну, напишите, какие Вам нужно.
Эти заряды можно приводить в статьях для органегоВ.