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项目详情

Molpro 是一套面向高级分子电子结构计算的从头算程序系统,由 H.-J. Werner 和 P. J. Knowles 设计并维护,同时包含许多其他作者的贡献。它的核心定位是进行高精度计算,尤其重视电子相关问题的处理。与仅覆盖基础量子化学计算的程序相比,Molpro 集成了多种显式相关方法、局部耦合簇方法、密度泛函方法、激发态计算、分子性质分析以及相对论效应处理,并可在现代计算平台上运行。软件既能用于标准应用,也保留了面向专家用户的高级选项,还可以作为开发平台使用。

核心功能

显式相关电子相关计算

Molpro 提供 CASPT2-F12、MRCI-F12、CCSD(T)-F12 及相关方法,用于更充分地处理电子相关问题。显式相关方法可以在使用三重 zeta 基组时,获得接近完全基组组限(CBS limit)的结果。官网将这些方法列为 Molpro 进行高精度分子计算的重点能力。

局部耦合簇与大分子高精度能量

软件包含并行化的显式相关局部耦合簇方法 PNO-LCCSD(T)-F12。该方法面向较大分子的高精度能量计算,官网说明其可以较容易地计算包含 100 至 200 个原子的分子能量。相关方法也用于非共价相互作用、异构化能和构象能等研究方向。

DFT 与 TD-DFT

Molpro 提供高效的 DFT 和 TD-DFT 方法,并包含数量很大的密度泛函。DFT 用于密度泛函计算,TD-DFT 则用于含时间相关过程的密度泛函计算。官网同时说明,软件支持多种闭壳层和开壳层方法,覆盖基态与电子激发态。

梯度与分子性质计算

软件实现了解析梯度技术,并为范围广泛的闭壳层和开壳层方法提供多种分子性质计算。相关能力可用于基态和电子激发态体系,具体支持范围和使用细节由 Molpro 用户手册说明。

相对论效应处理

Molpro 可以通过 Douglas-Kroll-Hess 和 Breit-Pauli 方法处理相对论效应,也可以使用有效芯势(effective core potentials)。这些选项属于软件针对分子电子结构计算提供的专门处理能力。

使用方式

Molpro 可运行在所有现代计算平台上,并支持 iMolpro 与 gmolpro 图形前端。iMolpro 已移植到 Windows,可在 Windows、MacOS 和 Linux 上提供完整使用平台,包括在本地和远程服务器上运行计算任务。iMolpro 本身是开源且免费提供的,但要求本地安装 Molpro。官网还提供面向标准应用的易用方式和面向专家应用的高级选项,并说明 Molpro 可以作为开发平台使用。

适用人群与场景

从事分子电子结构研究的科研人员可以使用 Molpro 进行高精度能量、电子相关、激发态和分子性质计算。研究较大分子的用户可以使用 PNO-LCCSD(T)-F12 计算包含 100 至 200 个原子的分子能量。需要研究非共价相互作用、异构化能或构象能的用户,可以参考其局部耦合簇相关能力。需要图形化操作的用户可以通过 iMolpro 在 Windows、MacOS 或 Linux 上运行本地及远程任务,而专家用户还可以使用其高级选项和开发平台能力。

注意事项

iMolpro 虽然开源且免费,但官网明确说明它需要本地安装 Molpro。官网正文没有提供 Molpro 的价格、免费额度、注册要求或模型密钥要求,因此无法据此判断其具体定价方式。

显式相关方法支持 CASPT2-F12、MRCI-F12、CCSD(T)-F12 等电子相关计算方法。
PNO-LCCSD(T)-F12通过并行化的局部耦合簇方法计算 100 至 200 个原子分子的高精度能量。
DFT 与 TD-DFT提供 DFT、TD-DFT 以及数量很大的密度泛函。
梯度与分子性质为多种闭壳层和开壳层方法提供解析梯度及分子性质计算。
相对论效应处理支持 Douglas-Kroll-Hess、Breit-Pauli 方法及有效芯势。

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