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Gaussian 09

機能概要

Gaussian は、広範囲にわたる ab initio モデルや半経験的モデルをサポートした汎用量子化学計算パッケージプログラムです。このコードでは、分子軌道の計算でよく使われているHartree-Fock (HF)や電子相関を考慮したPost-HFプログラムを利用することができます。さらに、あらかじめ用意された多数の基底関数だけでなく、ユーザ自身が定義した関数を利用することもできます。

利用方法

利用範囲

非営利

利用キュー

JP/UV

実行方法

Gaussian09 を実行する場合には rung09 コマンドを使用します。 コマンド実行前に、module コマンドで必要な環境を設定してください。

% module load g09
% rung09 input output

inputおよびoutputは、入力ファイルおよび出力ファイルです。

サンプルファイル

Gaussianには多くのサンプルファイルが付属していますので、適宜マニュアルとともにサンプルファイルも参考にしてください。
サンプルファイルの格納場所は以下となります。

/usr/appli/g09d01/g09/tests/com

実行例

以下に、Gaussianジョブの実行手順を簡単に紹介します。

  1. 入力ファイルを用意します。ここでは、上記のサンプルファイルを利用することにします。
    % cp /usr/appli/g09d01/g09/tests/com/test0001.com .  ← サンプルファイルのコピー
    % cat test0001.com        ← サンプルファイルの内容確認
    #P TEST STO-3G COMPLEX pop=full scf=tight
    
    Gaussian Test Job 01
    SINGLET DELTA STO-3G//STO-3G DIOXYGEN
    
     0 1
     O 
     O 1 R
    
    R 1.220
    
  2. Gaussianの環境設定をして、実行します。
    % module load g09  ← Gaussianの環境設定
    % rung09 test0001.com out.log ← Gaussianの実行
    
    ここでは、計算結果ファイル名を out.log としています。 計算は、1〜2秒ほどで終了します。

  3. 計算結果ファイルを確認します。
    % less out.log  ← out.log の内容確認
    (less コマンドは、スペースキーで下にスクロールします。終了するには、q を入力します。)
    
    計算結果ファイルの最後に、以下のように Normal termination と出力されていれば、 正常に終了したことになります。
     IN THE LONG RUN, DIGGING FOR TRUTH HAS ALWAYS PROVED NOT ONLY 
     MORE INTERESTING BUT MORE PROFITABLE THAN DIGGING FOR GOLD.
    
                                 -- GEORGE R. HARRISON
     Job cpu time:       0 days  0 hours  0 minutes  0.7 seconds.
     File lengths (MBytes):  RWF=      5 Int=      0 D2E=      0  =>
                                          => Chk=      1 Scr=      1
     Normal termination of Gaussian 09 at Tue Jan  5 21:52:47 2016.
    


次に、test0001.com をバッチジョブとして実行する方法を紹介します。また、先ほどは 使用CPU数を指定しませんでしたが、今回は、4並列ジョブとして実行することにします。

  1. test0001.com の先頭部分に、並列数、動的メモリサイズおよび チェックポイントファイル名を指定するための設定をします。
  2. %nproc=4     ← 4並列で実行
    %mem=200MB                                ← 計算で用いられる動的メモリサイズの指定
    %chk=test0001.chk              ← チェックポイントファイル名を指定
    #P TEST STO-3G COMPLEX pop=full scf=tight
    
    Gaussian Test Job 01
    SINGLET DELTA STO-3G//STO-3G DIOXYGEN
    
     0 1
     O 
     O 1 R
    
    R 1.220
    
  3. この入力ファイルを実行するためのバッチスクリプトを作成します。 ここでは、バッチスクリプト名は、g09.qsub とします。
  4. #!/bin/csh
    #PBS -q JP4  ← バッチキューの指定
    #PBS -N title  ← ジョブ名の指定
    #PBS -l select=1:ncpus=4:mem=256mb ← 並列数およびメモリサイズの指定
    
    source /etc/profile.d/modules.csh ← module コマンドの設定
    module load g09    ← Gaussianの環境設定
    
    cd $PBS_O_WORKDIR   ← バッチスクリプトのあるディレクトリへ移動
    rung09 test0001.com out.log  ← Gaussian の実行
    
  5. バッチスクリプトを実行します。バッチスクリプトを実行するための コマンドは qsub です。
  6. % qsub g09.qsub
    
  7. インタラクティブでの実行と同様に、out.log の内容を less コマンドで 確認し、最後に Normal termination が表示されていれば、正常終了したことに なります。
    今回は、入力ファイル内で %chk によってチェックポイントファイルtest0001.chk の作成を指示しました。このファイルを元に、 gaussview 等で電荷分布や分子軌道を表示させることができます。 詳しくは、Gaussianやgaussviewのマニュアルを参照ください。

注意点

バッチ利用時には、バッチスクリプト内にもCPU数およびメモリサイズを指定してください。 その際、メモリサイズは、Gaussian入力ファイル内の%mem の値よりも少し大きめの値に 設定をお願いします。バッチでは、バッチスクリプトよりも少しでもメモリを多く使用した場合、 ジョブが異常終了することになります。そのため、少し余裕を見て、入力ファイルよりも 少し大きめの値を設定されることをお勧めします。

Gaussian Utility コマンド

Gaussianには多くのUtilityコマンドが付属しています。

コマンド名(Gaussian09) 機能
c8609 G09以前のGaussianプログラムによって作成されたチェックポイントファイル(.chkファイル)をG09用のフォーマットに変換します。
chkchk チェックポイントファイル内のルートセクション(ジョブタイプ、計算手法、用いる基底系)と、タイトルセクション(ジョブタイトル)を抜き出して表示します。
cubegen チェックポイントファイルからGaussian Cube形式のファイルを作成します。
cubman cubeファイル上で、電子密度や静電ポテンシャル値を操作するのに用います。
formchk バイナリ形式のチェックポイントファイルをアスキーフォーマットに変換します。
freqchk チェックポイントファイルから、振動数、熱化学計算のデータを取り出します。
freqmem 振動数計算時に必要とされるメモリー容量を得ることができます。
gauopt 分子座標以外の変数の最適化を実行します。
mm Gaussianの分子力学プログラムです。Gaussianの標準入力ファイルから構造データを読み込み、力場を指定して計算します。
newzmat PDB, MOPACなど、各種ファイルフォーマットに対応したファイル変換ツールです。
unfchk (formchkツールと反対に)アスキーフォーマットのチェックポイントファイルをバイナリ形式に変換します。

 

マニュアル

  • Gaussian09 User's Reference (冊子)(Gaussian Inc.)
  • Gaussian09 IOps Reference (冊子)(Gaussian Inc.)
  • Gaussian09 Programmer's Reference (冊子)
  • Technical Support (Gaussian Inc.)
  • 電子構造論による化学の探求 第二版 (冊子)
  • Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, Third Edition(冊子)

 

関連サイト

The Official Gaussian Home