チュートリアル

GAMESS
元素ごとの基底関数・ECP設定
V11.4.9
2023年9月20日

株式会社クロスアビリティ

Copyright 2008-2023 X-Ability Co., Ltd.

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本書について•本書はWinmostar V11の使用例を示すチュートリアルです。

•初めてWinmostar V11をお使いになる方はビギナーズマニュアルを参照してください。

•各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

•

本書の内容の実習を希望される方は、講習会を受講ください。
– Winmostar導入講習会：基礎編チュートリアルの操作方法のみ紹介します。

– Winmostar基礎講習会：理論的な背景、結果の解釈の解説、基礎編チュートリアルの操作方法、基礎編以外のチュートリアルの一部の操作方法を紹介します。
– 個別講習会：ご希望に応じて講習内容を自由にカスタマイズして頂けます。
•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•

よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。

•本書の著作権は株式会社クロスアビリティが有します。株式会社クロスアビリティの許諾な
く、いかなる形態での内容のコピー、複製を禁じます。
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概要
ブロモクロロメタン(CH2BrCl)の元素ごとの基底関数の設定、基底関数及びECP（有効内殻ポテンシャル）の設定をします。
基底関数のみの設定

C,Cl,Br: 6-31G*、H: STO-3G

基底関数及びECPの設定 C,H: 6-31G*、Cl,Br: LANL2DZ(基底関数、ECP共に)

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動作環境設定•GAMESSの場合
GAMESSインストールマニュアル
https://winmostar.com/jp/manual_jp/installation/GAMESS_install_manual_jp_win.p
dfに従い、GAMESSをインストールしてください。

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Winmostar V11の動作モード
V11にはプロジェクトモードとファイルモードの2つの動作モードが用意されています。
本書ではプロジェクトモードでの操作方法を解説します。
ファイルモードの操作方法はV10のチュートリアルを参照してください。

プロジェクトモード V11新機能
ユーザは個々のファイルを意識することなくジョブを管理できます。
基本的にこのモードを推奨します。
ファイルモード
ユーザは個々のファイルを明示的に作成、管理します。操作方法はV10以前と一緒です。
継続ジョブを作成するときに、ファイルモードまたはV10以前では都度継続元ジョブの最終構造を表示する必要がありますが、プロジェクトモードでは自動で最終構造が引き継がれます。
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I. 系のモデリング
基本的な操作方法はGAMESS基礎編チュートリアルを参照してください。
1. Winmostarを起動し、新規プロジェクト（3次元構造を入力）をクリックします（すでに起動している場合は先にファイル｜閉じるをクリックします）。
2. プロジェクト名に「basisset」と入力し保存をクリックします。

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I. 系のモデリング1. フラグメントを選択が-CH3の状態で、その右にあるReplaceボタンを1回クリックし、メタンを作成します。
2. 水素原子が太い赤丸で選択された状態で、メインウィンドウ上部の編集操作向けの元素を選択メ
ニューからCl 17を選択し、元素を変更ボタンをクリックして、クロロメタンを作成します。
3. 別の水素原子が太い赤丸で選択された状態で、編集操作向けの元素を選択メニューからBr 35を選択し、元素を変更ボタンをクリックして、ブロモクロロメタンを作成します 。

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II. 計算の実行（基底関数のみの設定）
Basis Set Exchangeウェブサイト(https://www.basissetexchange.org/)から、基底関数の数値を取得します。
1. 基底関数では6-31G*を選択、元素ではC、Cl及びBrを選択、FormatではGAMESS USを選択
して、Get Basis Setをクリックします。
2. 新たに表示されたウィンドウの基底関数の情報をメモに取ります。

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II. 計算の実行（基底関数のみの設定）
1. 基底関数/ECPではSTO-3Gを選択、元素ではHを選択、FormatではGAMESS USを選択して、Get Basis Setをクリックします。
2. 新たに表示されたウィンドウの基底関数の情報をメモに取ります。

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II. 計算の実行（基底関数のみの設定）
Basis Set Exchangeウェブサイトで得られたデータを入力形式に合うように全ての元素の基底関数について修正します。ここでは炭素のデータ(CARBONから空行まで)を例に説明します。
1. 元素名のCARBONを「 $C」と変更します。冒頭に空白を一つ必ず入れてください。$の後の文字が各元素の基底関数のキーワードで、キーワード名は任意です。本チュートリアルでは文字数を少なくするため、元素記号をキーワードとしました。
2. 最後の空行の後(空行は残してください)に「 $END」を追加してください。同様に冒頭に空白を一つ必ず入れてください。なお、GAMESSの入力に大文字小文字の区別はありません。
CARBONS 6
10.3047524880E+0420.4573695180E+0330.1039486850E+0340.2921015530E+0250.9286662960E+0160.3163926960E+01
L 3
10.7868272350E+0120.1881288540E+01
30.5442492580E+00
L 1
10.1687144782E+00
D 1
10.8000000000E+00

0.1834737132E-02
0.1403732281E-01
0.6884262226E-01
0.2321844432E+00
0.4679413484E+00
0.3623119853E+00-0.1193324198E+00-0.1608541517E+00
0.1143456438E+010.6899906659E-010.3164239610E+000.7443082909E+000.1000000000E+010.1000000000E+011.0000000$CS 6123456L 3
123L 11D 1
10.3047524880E+040.4573695180E+030.1039486850E+030.2921015530E+020.9286662960E+010.3163926960E+010.1834737132E-02
0.1403732281E-01
0.6884262226E-01
0.2321844432E+00
0.4679413484E+000.3623119853E+000.7868272350E+010.1881288540E+010.5442492580E+00-0.1193324198E+00-0.1608541517E+00
0.1143456438E+01

0.6899906659E-01
0.3164239610E+00
0.7443082909E+00

0.1687144782E+00

0.1000000000E+01

0.1000000000E+01

0.8000000000E+00

1.0000000$END

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II. 計算の実行（基底関数のみの設定）
1. ソルバを選択メニューでGAMESSを選択して、ワークフロー設定ボタンをクリックします。
2. GAMESS Workflow Setupウィンドウで、Detailsボタンをクリックします。
3. GAMESS Keyword Setupウィンドウで、$BASIS欄のGBASISとNDFUNCを空欄にします。

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II. 計算の実行（基底関数のみの設定）
1. $BASIS欄のOthersに「BASNAM(1)=C,Cl,H,H,Br,」を記入します。BASNAM(1)=の後には、１番目の原子から順にp.10で決めた基底関数のキーワードを記入します。GAMESSの仕様で、計算条件指定行は1行あたり80文字までしか読み込まれないため、本チュートリアル
では文字数の少ない元素記号をキーワードにしています。分子サイズが大きく80文字を超える場合は、複数行に分けて記入してください。原子の並びはメインウィンドウ右の座標表示エリアで確認してください。

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II. 計算の実行（基底関数のみの設定）
1. GAMESS Keyword Setupウィンドウ下のOthers欄の５行目$ENDの下に、p.10で修正した各元素の基底関数の情報を追記します。

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II. 計算の実行（基底関数のみの設定）
1. GAMESS Keyword Setupウィンドウで、OKボタンをクリックします。
2. GAMESS Workflow Setupウィンドウで、OKボタンをクリックします。
3. ジョブの設定ウィンドウで実行ボタンをクリックして、計算を開始します。

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
Basis Set Exchangeウェブサイト(https://www.basissetexchange.org/)から、基底関数及びECPの数値を取得します。
1. 基底関数では6-31G*を選択、元素ではC及びHを選択、FormatではGAMESS USを選択して、Get Basis Setをクリックします。
2. 新たに表示されたウィンドウの基底関数の情報をメモに取ります。

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
1. 基底関数/ECPではLANL2DZを選択、元素ではCl及びBrを選択、FormatではGAMESS USを選択して、Get Basis Setをクリックします。
2. 新たに表示されたウィンドウの基底関数及びECPの情報をメモに取ります。

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
Basis Set Exchangeウェブサイトで得られたデータを入力形式に合うように全ての元素の基底関数について修正します。ここでは塩素のデータ(CHLORINEから空行まで)を例に説明します。
1. 元素名のCHLORINEを「 $Cl」と変更します。冒頭に空白を一つ必ず入れてください。$の後の文字が各元素の基底関数のキーワードで、キーワード名は任意です。本チュートリアルでは文字数を少なくするため、元素記号をキーワードとしました。
2. 最後の空行の後(空行は残してください)に「 $END」を追加してください。同様に冒頭に空白を一つ必ず入れてください。なお、GAMESSの入力に大文字小文字の区別はありません。
CHLORINE
S 212.2310000
20.4720000
S 110.1631000
P 216.2960000
20.6333000
P 110.1819000-0.4900589
1.2542684
1.0000000-0.0635641
1.0141355
1.0000000$ClS 212S 11P 212
P 112.2310000
0.4720000-0.4900589
1.2542684

0.1631000

1.0000000

6.2960000
0.6333000-0.0635641
1.0141355

0.1819000

1.0000000$END

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
1. ソルバを選択メニューでGAMESSを選択して、ワークフロー設定ボタンをクリックします。
2. GAMESS Workflow Setupウィンドウで、Detailsボタンをクリックします。
3. GAMESS Keyword Setupウィンドウで、$CONTRL欄のPPをREADに変更して、Basis
Set、$BASIS欄のGBASISとNDFUNCを空欄にします。

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
1. $BASIS欄のOthersに「BASNAM(1)=C,Cl,H,H,Br,」を記入します。BASNAM(1)=の後には、１番目の原子から順にp.17で決めた基底関数のキーワードを記入します。GAMESSの仕様で、計算条件指定行は1行あたり80文字までしか読み込まれないため、本チュートリアル
では文字数の少ない元素記号をキーワードにしています。分子サイズが大きく80文字を超えてしまう場合は、複数行に分けて記入してください。原子の並びはメインウィンドウ右の座標表示エリアで確認してください。

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
1. GAMESS Keyword Setupウィンドウ下のOthers欄の５行目$ENDの下に、p.17で修正した各元素の基底関数の情報を追記します。

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
1. 続いて全原子の ECPの情報をOthers欄の基底関数のデータの後に追記します 。1行目は「 $ECP」（冒頭に空白を一つ）、2行目以降に全ての原子についてデータを1行ずつ記入します。ECPを使わない原子は「元素名-ECP NONE」（例えば炭素は「C-ECP NONE」）の１行のみを、ECPを使う原子はp.16で取得したデータを記入します。各原子のデータ間には空行は入れずに、最後に「 $END」（冒頭に空白を一つ）を記入します。
$ECP
C-ECP NONE
CL-ECP GEN 10 25 ----- d-ul potential -----10.0000000
1 94.8130000
66.2729170
2 165.6440000-28.9685950
2 30.8317000-12.8663370
2 10.5841000-1.7102170
23.7704000
5 ----- s-d potential ----3.0000000
0 128.8391000
12.8528510
1 120.3786000
275.6723980
2 63.5622000
115.6777120
2 18.0695000
35.0606090
23.8142000
6 ----- p-d potential ----5.0000000
0 216.5263000
7.4794860
1 46.5723000
613.0320000
2 147.4685000
280.8006850
2 48.9869000
107.8788240
2 13.2096000
15.3439560
23.1831000
H-ECP NONE
H-ECP NONE

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BR-ECP GEN 28 3
4 ----- f-ul potential -----28.0000000
1 213.6143969-134.9268852
2 41.0585380-41.9271913
28.7086530-5.9336420
22.6074661
4 ----- s-f potential ----3.0000000
0 54.1980682
27.3430642
1 32.9053558
118.8028847
2 13.6744890
43.4354876
23.0341152
5 ----- p-f potential ----5.0000000
0 54.2563340
25.0504252
1 26.0095593
92.6157463
2 28.2012995
95.8249016
29.4341061
26.2684983
22.5321764
5 ----- d-f potential ----3.0000000
0 87.6328721
22.5533557
1 61.7373377
178.1241988
2 32.4385104
76.9924162
28.7537199
9.4818270
21.6633189
$END

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III.計算の実行（基底関数及びECPの設定）
1. GAMESS Keyword Setupウィンドウで、OKボタンをクリックします。
2. GAMESS Workflow Setupウィンドウで、OKボタンをクリックします。
3. ジョブの設定ウィンドウで実行ボタンをクリックして、計算を開始します。

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補足
1. ECPを使う同じ元素の原子が複数ある場合、ECPのデータを書くのは１つ目の原子のみで２つ目以降は「元素名-ECP」のみ記入します。例えば、CH2Cl2（2番目と5番目がClでLANL2DZ利用）の場合は次の通りになります。
$ECP
C-ECP NONE
CL-ECP GEN 10 2
5 ----- d-ul potential -----10.0000000
1 94.8130000
66.2729170
2 165.6440000-28.9685950
2 30.8317000-12.8663370
2 10.5841000-1.7102170
23.7704000
5 ----- s-d potential ----3.0000000
0 128.8391000
12.8528510
1 120.3786000
275.6723980
2 63.5622000
115.6777120
2 18.0695000
35.0606090
23.8142000
6 ----- p-d potential ----5.0000000
0 216.5263000
7.4794860
1 46.5723000
613.0320000
2 147.4685000
280.8006850
2 48.9869000
107.8788240
2 13.2096000
15.3439560
23.1831000
H-ECP NONE
H-ECP NONE
CL-ECP$END

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23最後に•各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

ユーザマニュアル

Winmostar 講習会の風景•

本書の内容の 実習を希望され る方は 、Winmostar導入 講習 会 、Winmostar 基礎講習会、または個別講習会の受講をご検討ください。（詳細はP.2）•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

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よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。
以上
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