Turbomole — 量子化学软件包
Turbomole 概述
TURBOMOLE一款用于模拟气相和溶剂效应的强大的量子力学代码。TURBOMOLE可用于计算气态或溶剂中分子系统的结构、能量、电子性质和光学性质,以及计算高精度和高可靠性的基态或激发态。Turbomole中采用的算法有:Hartree-Fock (HF),MP2, DFT, TDFT以及CC。Turbomole可以快速稳定地处理工业应用型的分子,广泛的应用于化工、材料学和药剂学。
TURBOMOLE的功能概述
★ 计算任务
＊ 采用稳健有效的算法进行结构优化
＊ 原理分子动力学方法
＊ 采用本征向量跟踪方法进行过渡态优化
＊ 基于TDFT方法处理激发态
★功能
＊ HF,DFT(LDA,GGA以及杂化泛函),MP2,CIS,CIS(D),CC2和TDFT方法
＊ 采用恒等分解进行快速计算
＊ RHF, UHF, ROHF类型计算有效核势 (ECPs)
＊ DFT泛函:
·LDA:Slater-Dirac exchange,SVWN, VWN, SVWN, PW
·GGA: B-exchange, B-LYP,BVWN, LYP, BP86, PBE
·杂化: Bh-LYP, B3-LYP,B3-LYP, PBE0
＊ 基组: 所有Gaussian发表的基组
＊ 对称性
＊ 电场微扰响应
＊ 电场下的结构优化
＊ 基于TDFT方法处理激发态
＊基本属性计算（电荷密度、分子轨道）
★性质
＊ 静态和频率相关极化率, 旋光度
＊ 电子激发
＊ 力常数,振动频率,
＊ IR和拉曼强度
＊ 过渡态
＊ 相对论修正
＊ 静电势,静电场,抗磁性屏蔽
＊ NMR
＊ UV-VIS 和CD光谱
＊ 用COSMO计算溶剂效应
＊Mulliken 和Lodin电荷分析，布居分析，偶极矩、四极和八极极矩
Turbomole特色
TURBOMOLE的杰出功能
1. 直接和半直接算法可以调整主内存和硬盘空间需求
2. 充分利用所有的有限点群
3. 地的积分算法
4. 用于数值积分的稳定和准确的网格
5. 内存和硬盘空间要求低
TURBOMOLE的特点
★ 关键方法
＊ 限制性、非限制性及限制性开壳层波函数
＊ 包含了的交换相关函数，如LDA,GGA,杂化泛函等的密度泛函理论
＊ Hartree-Fock (HF) 和 DFT响应计算：稳定性、动力学响应性质和激发态
＊ 二中组分的相对论计算，包括针对所有交换相关还书的自旋轨道作用
＊ 大分子的MP2 微扰理论
＊ 基态和激发态的CC2方法
＊ 处理溶液效应的COSMO方法
＊ 力场级别的全局力场（UFF）
★ 关键性质
＊ 至点和鞍点（过渡结构）的结构优化
＊ 分析HF和DFT计算以及其它方法的振动频率和振动光谱
＊ DFT，HF，MP2方法的NMR 屏蔽常数
＊ 基于原理的分子动力学
★ DFT 和 HF方法考虑基态和激发态
＊ 地的RI和多极加速RI（MARI）近似，实现了DFT计算包含上百个原子的超大尺寸的分子系统
＊ 分析基态的力场常数，振动频率和振动光谱
＊ DFT计算的经验离散修正
＊ 电子Hessian本征值（稳定性分析）
＊ 频率相关极化率和光旋度
＊ 垂直电子激发能
＊ 跃迁矩，电子激发态的震荡和旋转强度，UV-VIS和CD谱
＊ 相对于原子核位置的基态和激发态能量的梯度值；激发态和基态的平衡结构；绝热激发能量，发射光谱
＊ 激发态电子密度，电荷矩，Population分析
＊ 梯度数值微分计算激发态力场常数，振动频率和振动光谱
★ MP2和CC2方法
＊ RI近似提高计算效率
＊ 闭壳层HF和非限制性UHF参照态
＊ 串行和并行（通过MPI）执行计算（MP2-R12除外）
＊ MP2，SCS-MP2和CC2计算基态能量和梯度
＊ MP2-R12基态能量
＊ CC2, ADC(2) 和CIS(D)激发态能量
＊ CC2跃迁矩
＊ CC2和ADC(2)激发态能量
