Turbomole — 量子化學(xué)軟件包
Turbomole 概述
TURBOMOLE一款用于模擬氣相和溶劑效應(yīng)的強(qiáng)大的量子力學(xué)代碼。TURBOMOLE可用于計(jì)算氣態(tài)或溶劑中分子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、能量、電子性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì),以及計(jì)算高精度和高可靠性的基態(tài)或激發(fā)態(tài)。Turbomole中采用的算法有:Hartree-Fock (HF),MP2, DFT, TDFT以及CC。Turbomole可以快速穩(wěn)定地處理工業(yè)應(yīng)用型的分子,廣泛的應(yīng)用于化工、材料學(xué)和藥劑學(xué)。
TURBOMOLE的功能概述
★ 計(jì)算任務(wù)
＊ 采用穩(wěn)健有效的算法進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化
?。?原理分子動(dòng)力學(xué)方法
＊ 采用本征向量跟蹤方法進(jìn)行過渡態(tài)優(yōu)化
?。?基于TDFT方法處理激發(fā)態(tài)
★功能
?。?HF,DFT(LDA,GGA以及雜化泛函),MP2,CIS,CIS(D),CC2和TDFT方法
?。?采用恒等分解進(jìn)行快速計(jì)算
＊ RHF, UHF, ROHF類型計(jì)算有效核勢 (ECPs)
?。?DFT泛函:
·LDA:Slater-Dirac exchange,SVWN, VWN, SVWN, PW
·GGA: B-exchange, B-LYP,BVWN, LYP, BP86, PBE
·雜化: Bh-LYP, B3-LYP,B3-LYP, PBE0
?。?基組: 所有Gaussian發(fā)表的基組
?。?對(duì)稱性
?。?電場微擾響應(yīng)
?。?電場下的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
＊ 基于TDFT方法處理激發(fā)態(tài)
?。緦傩杂?jì)算（電荷密度、分子軌道）
★性質(zhì)
＊ 靜態(tài)和頻率相關(guān)極化率, 旋光度
?。?電子激發(fā)
?。?力常數(shù),振動(dòng)頻率,
＊ IR和拉曼強(qiáng)度
?。?過渡態(tài)
?。?相對(duì)論修正
＊ 靜電勢,靜電場,抗磁性屏蔽
?。?NMR
?。?UV-VIS 和CD光譜
?。?用COSMO計(jì)算溶劑效應(yīng)
?。狹ulliken 和Lodin電荷分析，布居分析，偶極矩、四極和八極極矩
Turbomole特色
TURBOMOLE的杰出功能
1. 直接和半直接算法可以調(diào)整主內(nèi)存和硬盤空間需求
2. 充分利用所有的有限點(diǎn)群
3. 地的積分算法
4. 用于數(shù)值積分的穩(wěn)定和準(zhǔn)確的網(wǎng)格
5. 內(nèi)存和硬盤空間要求低
TURBOMOLE的特點(diǎn)
★ 關(guān)鍵方法
＊ 限制性、非限制性及限制性開殼層波函數(shù)
＊ 包含了的交換相關(guān)函數(shù)，如LDA,GGA,雜化泛函等的密度泛函理論
?。?Hartree-Fock (HF) 和 DFT響應(yīng)計(jì)算：穩(wěn)定性、動(dòng)力學(xué)響應(yīng)性質(zhì)和激發(fā)態(tài)
?。?二中組分的相對(duì)論計(jì)算，包括針對(duì)所有交換相關(guān)還書的自旋軌道作用
?。?大分子的MP2 微擾理論
?。?基態(tài)和激發(fā)態(tài)的CC2方法
＊ 處理溶液效應(yīng)的COSMO方法
?。?力場級(jí)別的全局力場（UFF）
★ 關(guān)鍵性質(zhì)
?。?至點(diǎn)和鞍點(diǎn)（過渡結(jié)構(gòu)）的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
＊ 分析HF和DFT計(jì)算以及其它方法的振動(dòng)頻率和振動(dòng)光譜
?。?DFT，HF，MP2方法的NMR 屏蔽常數(shù)
?。?基于原理的分子動(dòng)力學(xué)
★ DFT 和 HF方法考慮基態(tài)和激發(fā)態(tài)
?。?地的RI和多極加速RI（MARI）近似，實(shí)現(xiàn)了DFT計(jì)算包含上百個(gè)原子的超大尺寸的分子系統(tǒng)
?。?分析基態(tài)的力場常數(shù)，振動(dòng)頻率和振動(dòng)光譜
?。?DFT計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)離散修正
?。?電子Hessian本征值（穩(wěn)定性分析）
＊ 頻率相關(guān)極化率和光旋度
?。?垂直電子激發(fā)能
?。?躍遷矩，電子激發(fā)態(tài)的震蕩和旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，UV-VIS和CD譜
?。?相對(duì)于原子核位置的基態(tài)和激發(fā)態(tài)能量的梯度值；激發(fā)態(tài)和基態(tài)的平衡結(jié)構(gòu)；絕熱激發(fā)能量，發(fā)射光譜
?。?激發(fā)態(tài)電子密度，電荷矩，Population分析
?。?梯度數(shù)值微分計(jì)算激發(fā)態(tài)力場常數(shù)，振動(dòng)頻率和振動(dòng)光譜
★ MP2和CC2方法
?。?RI近似提高計(jì)算效率
?。?閉殼層HF和非限制性UHF參照態(tài)
?。?串行和并行（通過MPI）執(zhí)行計(jì)算（MP2-R12除外）
＊ MP2，SCS-MP2和CC2計(jì)算基態(tài)能量和梯度
＊ MP2-R12基態(tài)能量
?。?CC2, ADC(2) 和CIS(D)激發(fā)態(tài)能量
?。?CC2躍遷矩
?。?CC2和ADC(2)激發(fā)態(tài)能量
