Firefly

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最新版本: 
8.2.0
评分: 
3

简介  
Firefly (PC-GAMESS)基于GAMESS(US)(版本:6/JUN/1999),此后在算法上进行后期开发,重写了60-70%代码,增加了许多GAMESS(US)没有的功能(MP3,MP4,...)。Firefly (PC-GAMESS)专门为PC机编译,并且做了不少优化,支持并行。
GAMESS(US)是从头计算量子化学程序。可以从RHF,ROHF,UHF,GVB和MCSCF计算波函,其中一些使用CI和MP2修正。自恰场的分析梯度用于自动几何优化,过渡态寻找,跟踪反应路径。能量hessian的计算允许预测振动频率。可以大量的分子特性,从简单的偶极矩到含频率超级极化率。内部储存了大量基组和有效芯势,分子中可以包含到Ra的所有元素。几个图形程序用于显示最终结果。

功能  
1. 计算RHF,UHF,ROHF,GVB或MCSCF自恰场波函。
2. 计算自恰场能量的CI或MP2修正。
3. 半经验MNDO,AM1或PM3波函计算。
4. 对所有自恰场波函计算分析能量梯度,加上闭壳层MP2或CI。
5. 使用能量梯度,按照笛卡尔或内坐标优化分子结构。
6. 寻找势能曲面和鞍点。
7. 计算能量hessian,得到简正模式,振动频率和红外强度。
8. 追踪反应路径。
9. 计算辐射跃迁特性。
10.计算自旋-轨道耦合波函。
11.计算以下分子特性:
   a. 偶级、四极、八极距
   b. 静电势
   c. 电场和电场梯度
   d. 电子密度和自旋密度
   e. Mulliken和Lowdin布居数分析
   f. 维里定理和能量成分
12.模拟溶剂影响,使用:
   a. 有效片断势(EFP)
   b. 极化连续模型(PCM)
   c. 自恰反应场(SCRF)
13.自旋-轨道组态相互作用计算
14.自旋-轨道多组态准简并微扰理论(SO-MCQDPT)
PC-GAMESS增加的功能:
1. MP3,MP4(SDQ),MP4(SDTQ),增加了对AMD Athlon和Intel Pentium 4处理器的优化,支持AMD Opteron和Intel Pentium M处理器。支持并行。
2. 6.4版增加了新的基于格点的DFT代码,不同于GAMESS(US)原有的DFT代码,可进行R-DFT,RO-DFT或U-DFT的解析能量和解析梯度的计算,并且实现了并行化。程序目前提供的密度泛函有:
   交换泛函:SLATER(LSDA),B88,GILL96,XPBE96
   纯相关泛函(Hartree-Fock交换):LYP,VWN1RPA,VWN5,PW91LDA,CPBE96,CPW91
   交换-相关泛函:SLYP,BLYP,GLYP,SVWN1RPA,BVWN1RPA,SVWN5,BVWN5,PBE96,PBEPW91
   杂化泛函:B3LYP1,B3LYP5,B3LYP,BHHLYP,PBE0,PBE1PW91,B3PW91
3. 可以像Gaussian那样创建Cube文件,用于gOpenMol的显示。
4. CIS和TDDFT计算单重和三重激发能。
5. TDHF和TDDFT计算响应特性:静态和动态的(超)极化率。
6. 更快的双电子积分代码。
7. 大标度并行MCSCF代码,用于FORS(CAS)型CI(GUGA和ALDET)。
8. SOSCF/FOCAS MCSCF和MCQDPT2。
9. 量子快速多极方法和线性交换,用于线性标度的HF和DFT。
10.改写了MCQDPT的代码,可以提高速度50-100倍。

PC-GAMESS 7.1版增加的功能:
态平均MCSCF计算的特定态解析梯度;全新的串行和并行半直接MP2梯度程序,有极高的效率,只需要非常低的内存。

Firefly (PC-GAMESS) 7.1.C版增加的功能:
1. 重写了大规模内部引擎。
2. 扩充了P2P界面,支持直到1024个节点。
3. 新的扩展多组态准简并微扰理论(XMCQDPT)代码。
4. 改善的CPHF=AO代码用于解析RHF二阶导,减小了内存需求,更好的并行扩展性。现在默认是打开的。
5. 更稳定、更快的SOSCF代码用于RHF/ROHF/UHF/GVB/MCSCF波函优化。
6. 改善了METHOD=GDIIS几何优化。
7. 升级了NBO 5.G模块。
8. 对离域坐标中的键、角、扭转进行松弛1D和2D势能面的扫描。
9. MOPAC代码加入RM1参数化。
10.改善了ALDET Davidson CI对角化代码的稳定性。
11.改善了态平均MCSCF梯度代码。
12.改善了MCSCF的态跟踪功能。
13.定位圆锥交点的新代码。
14.改善了DIIS代码,减少了内存需求。
15.对于CIS/TD代码,更准确的内存估计。
16.把内坐标转为直角坐标的代码更稳定。
17.现在的DFT梯度更准确。
18.支持Gaussian型O3LYP泛函。
19.支持Intel Atom处理器。
20.对Intel Core i7微系统的初步优化。
21.改善了一些有问题Linux版本的兼容性。
22.Linux/MPICH版本默认使用ssh。

Firefly (PC-GAMESS) 7.1.F版增加的功能:
1. 更快的GVB/MCSCF梯度。
2. 态平均MCSCF梯度代码使用PCM溶剂模型 用于激发态优化和定位圆锥交点。

Firefly 7.1.G版增加的功能:
1. 改善MP2的能量和能量梯度代码。
2. 改善DLC引擎。
3. 改善了平缓PES扫描。
4. 重新设计的线程模型,以便更好地支持多线程和CUDA互操作。
5. 改善了CUDA对MP4代码的支持。

Firefly 8.0.0版增加的功能:
1. HF和DFT的变化:改进的DIIS;DFT代码更好的并行扩展性;改善了DFT积分精度;DFT-D经验色散校正;新的GGA和杂化GGA泛函;双杂化泛函;修改杂化泛函的精确交换项因子,有助于用TDDFT计算Rydberg态和电荷转移态。
2. MP2的变化:SCS和SOS-MP2。
3. CUDA增强的MP4变化:对CUDA 4.x和5.x所做的修改,以及执行的改进。
4. CASSCF,MCQDPT,和XMCQDPT2的变化:新的旋轨耦合代码;高性能基于行列式的CASCI/CASSCF代码,具有更好的并行扩展性和效率,以及适中的内存需求;MCQDPT和XMCQDPT2的改善和扩展;改进了圆锥交点定位代码,可以在SA-CASSCF中对任意的态进行平均。
5. 其它变化:CPCM溶剂化模型;完全变分的DPCM和CPCM类扩展溶剂化模型;PCM可用于UHF/UDFT和ROHF/RODFT;扩展了重新开始功能;改进了势能面扫描;增加了最多原子数、壳层、基函数的上限。

Firefly 8.1.0版增加的功能:
1. TDHF/TDDFT解析梯度,其中单重态梯度支持所有的泛函,冻芯,和TDA近似;三重态梯度目前仅能使用单个参考态,并且只支持关联部分为LDA的泛函

Firefly 8.2.0版增加的功能:
1. 大活性空间(X)MCQDPT2代码
2. 大体系的RI-MCQDPT2和RI-XMCQDPT2能量
3. RHF/ROHF/UHF参考和双杂化DFT的RI-MP2能量
4. (X)MCQDPT2代码支持更大规模的并行化
5. 更快的CASSCF积分变换用于大体系
6. 改进了Firefly的P2P协议,升级到2.4
7. Fastdiag库升级到3.0
8. 更新到更精确的Bohr/Angstrom换算因子