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一、Gaussian软件的适用范围

基于Gaussian软件进行的量化模拟主要应用对象为孤立体系，即针对非周期性结构的结构及性质进行计算和分析。利用Gaussian的计算结果，结合合适的分析方法或分析软件，可以获知研究对象的能量、静电势、分子轨道、电子结构、振动形式、激发态等诸多信息，或用于寻找反应的过渡态、反应路径。

需要说明的是，Gaussian软件并非不支持周期性结构(如晶体、纳米管等)的计算，只是由于计算效率较低，人们通常会选择其他更为合适的软件(如VASP、CASTEP)来进行周期性结构模拟。

介于上述理由，Gaussian计算的输入模型通常是单个分子，或由多个原子/分子构成的团簇结构。本文将以一些简单的例子来介绍基于Gaussian软件进行模拟的操作流程，并对其中涉及到的输入、输出文件内容的关键信息进行介绍。

二、软件安装

利用Gaussian软件进行量化模拟，一般会需要安装3个软件，即：Gaussian09，GaussView和Multiwfn三个软件。

其中，Gaussian09是用于计算的主程序，现有版本升级后的Gaussian16可供选用。GaussView的主要作用是进行建模并生成相应的输入文件，在计算任务完成后也可进行一些基础的数据分析和显示。Multiwfn(http://sobereva.com/multiwfn/)则是sob老师开发的，功能极为强大的波函数分析软件。该软件可以非常方便的从计算输出文件中提取出我们所关注的信息，极大简化数据分析的难度。

上述三个软件的安装在Windows系统还是Linux系统下均不困难，按照软件安装教程的步骤即可顺利安装。清注意在所有安装路径中不要出现中文，也建议不要出现空格(可用下划线“_”代替空格)。

若是打算在本地电脑(Windows系统)上进行量化模拟，在本机上安装上述三个软件即可。

若是打算利用服务器或超算中心(Linux系统)进行计算，建议在自己的本地电脑上安装GaussView和Multiwfn，在服务器上安装Gaussian主程序即可。同时，由于需要通过SSH远程连接服务器，还需要在本地电脑安装SSH工具，如Xshell和Xftp等。通过SSH工具连接服务器或超算中心的流程请咨询服务器或超算管理人员。

除上述软件外，建议在本地电脑安装一个专用的文本编辑器，用于查阅和编辑输入和输出文件，推荐Notepad++。

三、Gaussian软件涉及的文件类型

Gaussian主要涉及的文件包括输入文件、输出文件、检查点文件、读写文件等，初学者至少应对前三者有一定了解。

① 输入文件：文件后缀名通常为.gjf，包含模拟任务的计算资源分配(核数、内存使用情况)、计算方法和精度、任务要求及计算模型等信息。

② 输出文件：文件后缀名通常为.out或.log，除输出作为计算结果的结构模型、轨道、密度矩阵、电荷布局等信息外，还包括了部分计算过程中输出信息。可载入GaussView中，对计算结果或计算过程中的一些结构变化进行分析。

③ 检查点文件：文件后缀名通常为.chk或.fchk，包括轨道系数、密度矩阵等输出文件中未涵盖的重要信息，可载入Multiwfn进行数据分析。

④ 读写文件：文件后缀名通常为.rwf，包含计算的所有信息。该文件通常非常大，在计算完成后会被自动删除。某些需要用到.rwf文件的情况下，可以通过在输入文件中给出保存路径和命名，使之被保存下来。