Gaussian16の特徴について
Gaussian09 Rev Aから導入された機能は青色、 Gaussian16で強化された既存の機能は緑色です。
【基本アルゴリズム】
- 任意の縮約ガウス関数に対する1電子および2電子積分の計算
- 従来のダイレクト、セミダイレクト、インコアのアルゴリズム
- 自動化された高速多重極法（FMM）と疎行列法による線形化された計算コスト
- ハリス(Harris)の初期推測
- フラグメント推測またはフラグメントSCFソリューションから生成された初期推測(initial guess)
- フィッティングベースセットの自動生成を含む純粋なDFT計算のための密度フィッティングとクーロンエンジン
- 1D、2D、3D周期境界条件（PBC）エネルギーおよびグラジエント（勾配）（HFおよびDFT）
- 共有メモリ（SMP）、クラスタ/ネットワーク、GPUベースの並列実行
【モデル化学】
分子力学
- Amber、DREIDING、UFFのエネルギー、グラジエント（勾配）、振動数
・カスタム力場 - スタンドアローンMMプログラム
半経験的な基底状態
- CNDO/2、INDO、MINDO3およびMNDOのエネルギーおよびグラジエント
- AM1、PM3、PM3MM、PM6、PDDGのエネルギー、グラジエント、再実装（解析）振動数
- PM7：オリジナルで、連続的なポテンシャルエネルギー面のために修正
- カスタムな半経験的パラメータ（Gaussian and MOPAC External formats）
- DFTBおよびDFTBAメソッド
Self Consistent Field（SCF)
- SCFの制限された、および制限されていないエネルギー、グラジエントと振動数、ROエネルギーとグラジエント
- EDIIS + CDIISデフォルトアルゴリズム。オプションの二次収束SCF
- 大量計算のためのSCFプロシージャの拡張
- 完全なアクティブスペースSCF（CASSCF）のエネルギー、グラジエントおよび振動数
・最大16個の軌道のアクティブスペース - 制限されたアクティブスペースSCF（RASSCF）のエネルギーとグラジエント
- 波動関数安定性解析（HF＆DFT）
密度汎関数理論
閉殻と開殻のエネルギー、グラジエント、振動数およびROエネルギー、グラジエントは、すべてのDFT方法に利用可能。
- 交換汎関数：Slater、Xα、Becke 88、Perdew-Wang 91、Barone-modified PW91、Gill 96、PBE、OPTX、TPSS、 修正TPSS、BRx、PKZB、ωPBEh/ HSE、PBEh
- 相関汎関数:VWN、VWN5、LYP、Perdew 81、Perdew 86、Perdew-Wang 91、PBE、B95、TPSS、修正TPSS、 KCIS、BRC、PKZB、VP86、V5LYP
- その他のピュア機能：VSXC、HCTH機能ファミリー、τHCTH、B97D、M06L、SOGGA11、M11L、MN12L、N12、MN15L
- ハイブリッド法：B3LYP、B3P86、P3PW91、B1および変異体B98、B97-1、B97-2、PBE1PBE、HSEh1PBEおよび変異体、O3LYP、TPSSh、τHCTHhyb、BMK、 AFD、M05、M052X、M06、M06HF、M062X、M08HX 、PW6B95、PW6B95D3、M11、 SOGGA11X、N12、MN12SX、N12SX、MN15、HISSbPBE、X3LYP、BHandHLYP;ユーザー設定が可能なハイブリッドメソッド
- ダブルハイブリッド：B2PLYP＆mPW2PLYPおよび分散のバリエーション、DSDPBEP86、PBE0DH、PBEQIDH （下記の「電子相関」を参照）
- 経験的分散：PFD、GD2、GD3、GD3BJ
- 分散を含む機能：APFD、B97D3、B2PLYPD3
- LONG RANGE-CORRECTED：LC-ωPBE、CAM-B3LYP、ωB97XDおよびバリエーション、 Hirao's general LC correction
- より大きな数値積分グリッド
電子相関
すべてのメソッド/ジョブタイプは、閉殻および開殻システムの両方で使用でき、凍結されたコア軌道を使用可能。 MP2、MP3、MP4、CCSD / CCSD（T）のエネルギーでは、制限開殻の計算が可能。
- MP2エネルギー、グラジエント、および振動数
- 任意の経験的分散を有するダブルハイブリッドDFTエネルギー、グラジエントおよび振動数 （上記の「密度汎関数理論」のリストを参照）
- 任意の指定された状態集合に対するMP2相関を用いたCASSCF計算
- MP3とMP4（SDQ）のエネルギーとグラジエント
- MP4（SDTQ）およびMP5エネルギー
- 配置間相互作用(CISD）のエネルギーとグラジエント
- 2次的配置間相互作用のエネルギーとグラジエント；
- カップリングされたクラスタ法：再始動可能なCCD、CCSDエネルギーおよびグラジエント、
CCSD（T）エネルギー; より小さな基本集合にセットして計算される任意に入力した振幅
・CCSD反復中のI/Oを回避する最適化されたメモリアルゴリズム - Brueckner Doubles（BD）エネルギーとグラジエント、BD（T）エネルギー。
- イオン化ポテンシャルと電子親和力のための強化されたOuter Valenceグリーン関数（OVGF）法
- Complete Basis Set (CBS) MP2外挿
自動化された高精度エネルギー
- G1、G2、G3、G4およびバリエーション
- CBS-4、CBS-q、CBS-QB3、ROCBS-QB3、CBS-Q、CBS-APNO
- W1U、W1BD、W1RO（強化コア相関エネルギー計算）
Basis SetsとDFT Fitting Sets
- STO-3G、3-21G、6-21G、4-31G、6-31G、6-31G、6-311G、D95、D95V、SHC、CEP- N G、LANL2DZ、
CC-PV {D、T、 EPR-III、Midi、UGBS *、MTSmall、DG {D、T} ZVP、DQ-Z、DZ-Z、CBSB7
・拡張cc-pV * Zスキーム：Aug- prefix、spAug-、dAug-、Truhlar calendar basis sets （オリジナルと正規化） - 有効コアポテンシャル（二次微係数による）：LanL2DZ、Cn〜Rn、シュトゥットガルト/ドレスデン
- 任意の角運動量の基底関数とECPのサポート
- DFTフィッティングセット：DGA1、DGA1、W06、SVPとTZVPの基本セット用に設計された古いセット。 自動生成フィッティングセット。密度フィッティングのオプションのデフォルト有効化
【構造最適化と反応モデリング】
- 冗長内部、内部（Z行列）、デカルト座標、または混合内部座標およびデカルト座標における平衡構造、遷移構造、 およびより高い鞍点のジオメトリ最適化
- GEDIIS最適化アルゴリズム
- 大規模システム、半経験的最適化用に設計された冗長内部座標アルゴリズム
- 遷移構造を見つけるためのニュートン・ラフソン法（Newton-Raphson）とニュートン法（QST2/3）
- IRCMax遷移構造の検索
- 緩和された、緩和されていないポテンシャルエネルギー表面スキャン
- 数千の原子でONIOM QM:MMに適用可能な固有反応経路の実装
- 反応経路の最適化
- BOMD分子動力学（すべての分析勾配法）、ADMP分子動力学：HF、DFT、ONIOM（MO：MM）
- 状態平均CASSCFによる円錐交差の最適化
- 複雑な制約最適化の一般化された内部座標
【振動周波数解析】
- 特定の原子/残留物/モードに制限する表示/出力を含む振動周波数および通常モード（調和および非調和）
- 再解析可能な分析HFおよびDFT振動数
- Electronic Embedding（電子的埋め込み）を含むMO:MM ONIOM振動数
- 分析赤外線および静的および動的ラマン強度（HF＆DFT; IRのMP2）
- 前期共鳴ラマンスペクトル（HFおよびDFT）
- 反応経路に垂直な投影周波数
- NMR遮蔽テンソルおよびGIAO磁化率（HF、DFT、MP2）およびスピン・スピン結合（HF、DFT）
- 振動円二色性（VCD）回転強度（HFおよびDFT、調和および非調和）
- より大きな基底関数系（besis set)を使用するために、力定数とは別に計算されたラマン強度およびROA強度
- 高調波振動 - 回転結合
- 非調和振動数の共振のない計算のためのIR強度、DCPT2＆HDCPT2方法を含む 強化された非調和振動解析
- 摂動理論による非調和振動 - 回転結合
- Hindered Rotor分析
【分子特性】
- 特定軌道の軌道解析を含む人口分析：Mulliken、Hirshfeld、CM5
- 計算された原子電荷は、後のMM計算に使用するために保存することが可能
- 静電ポテンシャル、電子密度、密度勾配、ラプラシアン、磁気シールド＆誘導電流密度
- hexadecapoleによる多極モーメント
- MOの双直交化（対応する軌道の生成）
- 静電ポテンシャルに由来する電荷（Merz-Singh-Kollman、CHelp、CHelpG、Hu-Lu-Yang）
- 自然軌道解析と自然遷移軌道
- CASジョブの軌道を含むNatural Bond Orbital（NBO）分析。NBO3の統合サポート; NBO6への外部インタフェース
- 静的および周波数依存分析分極率および超分極率（HFおよびDFT）
- おおよその状態間のCASスピン軌道結合
- 強化された旋光度および旋光分散(ORD）
- 超微細スペクトル成分：電子gテンソル、フェルミコンタクト項、異方性フェルミ接触項、回転定数、双極子超微細項、 四次遠心歪み、電子スピン回転テンソル、核電気四重極定数、核スピン回転テンソル
- 電気特性と磁気特性のONIOM統合
【ONIOM計算】
- 任意のレイヤーで使用可能な方法を使用した強化された2および3レイヤーのONIOMエネルギー、グラジエント、および振動数
- QM領域との結合における項を無視せずに、MM環境のすべての影響を含むように実装されたMO：MMエネルギー、 グラジエントおよび振動数に対するオプションの電子的埋め込み
- 電子的埋め込みを含むmicroiterationsによる最小および遷移構造に対する拡張MO：MM ONIOM最適化
- IRC計算のサポート
- 電気特性と磁気特性のONIOM統合
【励起状態】
- ZINDOエネルギー
- CI-Singlesエネルギー
- 再起動可能な時間依存（TD）HF＆DFTエネルギー、グラジエントおよび振動数。 TD-DFTはTamm-Dancoff(タム-ダンコフ)近似を使用可
- SAC-CIエネルギーおよびグラジエント
- EOM-CCSDのエネルギーとグラジエント(再起動可)
- フランク・コンドン、ヘルツベルグ・テラー、FCHT分析
- 電子円偏光二色性（ECD）回転強度（HFおよびDFT）を含む振電スペクトル
- 共鳴ラマンスペクトル
- Ciofini励起状態の電荷移動診断
- CaricatoのEOMCC溶媒和相互作用モデル
- 溶液中のCI-SinglesとTD-DFT
- 溶液中の状態特有の励起および脱励起
- CISおよびTD励起エネルギーについて、励起のためのエネルギー範囲を指定可
【自己無撞着反応場溶媒和モデル】
- エネルギー、グラジエントおよび振動数のための分極連続体モデル（PCM）の新実装
- 振電スペクトル、NMR、およびその他の特性に対する溶媒効果
- ADMP軌道計算の溶媒効果
- ONIOM計算の溶媒効果
- 励起状態の溶媒効果の向上
- 溶媒和のΔGのSMDモデル
- 他のSCRF溶媒モデル（HF＆DFT）：Onsagerエネルギー、グラジエント、Isodensity Surface PCM（I-PCM;静的等密度面） エネルギーおよびSelf-Consistent Isodensity Surface PCM（SCI-PCM;自己無撞着等密度面）エネルギーおよびグラジエント
【使い易い機能】
- 自動均衡計算
- 振動数または一点エネルギー(single point energy)による自動最適化
- 余分な内部コードを簡単に追加、削除、フリーズ、差別化する機能
- 同位体置換と温度/圧力の指定の単純化
- 最適化
・チェックポイントファイルからn番目のジオメトリを取得
・構造最適化計算においてn番目のステップごとに力定数を再計算
・再起動を含め、許可されているステップの最大数を削減
・より良い視覚化のために180°反転の検出と抑制 - ONIOM最適化のためのフラグメントによる固定
- 分子の仕様に関する簡潔なフラグメント定義
- より多くの再開可能なジョブタイプ
- タイプ、フラグメント、ONIOMレイヤーおよび/または残基による最適化における原子の固定
- QST2 / QST3自動遷移構造の最適化
- 通常モードの保存と読みこみ
- ％OldChk Link 0コマンドは、データ検索の読み取り専用チェックポイントファイルを指定
- 計算のデフォルトを設定するためのDefault.Routeファイル
- 同等のDefault.Routeディレクティブ、Link 0コマンド、コマンドラインオプション、 および環境変数の拡張セット
【外部プログラムとの統合】
- NBO 6
- COSMO/RS
- AIMPAC WfnXファイル
- Antechamber
- ACID
- Pickettのプログラム
- DFTB入力ファイル
- 一般的な外部インタフェース・スクリプト・ベースの自動化、結果後処理、
データ/計算結果の他のプログラムとのやりとりなど：
・Fortran、Python、Perlのインタフェース・ルーチン（オープンソース）
・キーワードとLink 0コマンドのサポート
