Analyze Gaussian Output

Akhirnya jadi juga tulisan tentang otuput GAUSSIAN ini, alhamdulilaah. Sekitar 3 minggu yang lalu, saya sempat mengikuti pelatihan GAUSSIAN yang diadakan oleh lab saya, AIC. Nah, di situ saya cukup kaget juga karena ternyata pesan NORMAL TERMINATION belum tentu menandakan bahwa sistem yang kita running telah benar sehingga agar memahami apakah kita running telah benar atau tidak harus menganalisis output dari GAUSSIAN.Ternyata memang benar, kita tidak hanya sekedar mencari NORMAL TERMINATION, tapi RIGHT TERMINATION😛.
Nah, karena kita harus paham output GAUSSIAN, maka sekarang kita akan bicara tentang output GAUSSIAN.

Tampilan dari output GAUSSIAN terdapat 3 macam bentuk tergantung dari keyword yang kita gunakan. Pertama #N atau defaultnya #, hal ini menandakan bahwa output ditulis secara normal, #P output ditulis dengan lengkap, termasuk cycle yang sedang berjalan, pesan-pesan, waktu eksekusi dan #T output ditulis secara singkat, hanya bagian-bagian penting saja yang ditulis di dalam output. Di sini saya menganggap output ditulis secara normal karena memang inilah default dari GAUSSIAN.

Ini adalah contoh dari output perhitungan single point. Secara default GAUSSIAN akan menggunakan perhitungan single point dengan basis set STO-3G jika keyword perhitungan dan basis set tidak dispesifikasi di route section. Kalimat yang dicetak tebal merupakan penjelasan dari bagian-bagian input.
Bagian ini merupakan penjelasan bahwa GAUSSIAN telah dieksekusi dan penjelasan bahwa GAUSSIAN merupakan software komersial dan bukan public domain
Entering Gaussian System, Link 0=g98
Input=air-hf-sp-tight.com
Output=air-hf-sp-tight.log
Initial command:
/usr/local/g98/l1.exe /scratch/nky/Gau-6068.inp -scrdir=/scratch/nky/
Entering Link 1 = /usr/local/g98/l1.exe PID= 6069.

Copyright (c) 1988,1990,1992,1993,1995,1998 Gaussian, Inc.
All Rights Reserved.

This is part of the Gaussian(R) 98 program. It is based on
the Gaussian 94(TM) system (copyright 1995 Gaussian, Inc.),
the Gaussian 92(TM) system (copyright 1992 Gaussian, Inc.),
the Gaussian 90(TM) system (copyright 1990 Gaussian, Inc.),
the Gaussian 88(TM) system (copyright 1988 Gaussian, Inc.),
the Gaussian 86(TM) system (copyright 1986 Carnegie Mellon
University), and the Gaussian 82(TM) system (copyright 1983
Carnegie Mellon University). Gaussian is a federally registered
trademark of Gaussian, Inc.

This software contains proprietary and confidential information,
including trade secrets, belonging to Gaussian, Inc.

This software is provided under written license and may be
used, copied, transmitted, or stored only in accord with that
written license.

The following legend is applicable only to US Government
contracts under DFARS:

RESTRICTED RIGHTS LEGEND

Use, duplication or disclosure by the US Government is subject
to restrictions as set forth in subparagraph (c)(1)(ii) of the
Rights in Technical Data and Computer Software clause at DFARS
252.227-7013.

Gaussian, Inc.
Carnegie Office Park, Building 6, Pittsburgh, PA 15106 USA

The following legend is applicable only to US Government
contracts under FAR:

RESTRICTED RIGHTS LEGEND

Use, reproduction and disclosure by the US Government is subject
to restrictions as set forth in subparagraph (c) of the
Commercial Computer Software – Restricted Rights clause at FAR
52.227-19.

Gaussian, Inc.
Carnegie Office Park, Building 6, Pittsburgh, PA 15106 USA

—————————————————————
Warning — This program may not be used in any manner that
competes with the business of Gaussian, Inc. or will provide
assistance to any competitor of Gaussian, Inc. The licensee
of this program is prohibited from giving any competitor of
Gaussian, Inc. access to this program. By using this program,
the user acknowledges that Gaussian, Inc. is engaged in the
business of creating and licensing software in the field of
computational chemistry and represents and warrants to the
licensee that it is not a competitor of Gaussian, Inc. and that
it will not use this program in any manner prohibited above.
—————————————————————-
Sitasi resmi dari GAUSSIAN, wajib ditampilkan di semua paper yang menggunakan GAUSSIAN sebagai software untuk mendapatkan data penelitian.
Cite this work as:
Gaussian 98, Revision A.9,
M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria,
M. A. Robb, J. R. Cheeseman, V. G. Zakrzewski, J. A. Montgomery, Jr.,
R. E. Stratmann, J. C. Burant, S. Dapprich, J. M. Millam,
A. D. Daniels, K. N. Kudin, M. C. Strain, O. Farkas, J. Tomasi,
V. Barone, M. Cossi, R. Cammi, B. Mennucci, C. Pomelli, C. Adamo,
S. Clifford, J. Ochterski, G. A. Petersson, P. Y. Ayala, Q. Cui,
K. Morokuma, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari,
J. B. Foresman, J. Cioslowski, J. V. Ortiz, A. G. Baboul,
B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi,
R. Gomperts, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, M. A. Al-Laham,
C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P. M. W. Gill,
B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, J. L. Andres, C. Gonzalez,
M. Head-Gordon, E. S. Replogle, and J. A. Pople,
Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1998.
Versi dari GAUSSIAN yang digunakan
*********************************************
Gaussian 98: x86-Linux-G98RevA.9 19-Apr-2000
23-Nov-2010
*********************************************
Route section, title section dan spesifikasi input
%chk=air-sp-hf-tight.chk
%mem=6MW
%nproc=1
Will use up to 1 processors via shared memory.
—————————————–
# sp hf/6-31g geom=connectivity scf=tight
—————————————–
1/38=1,57=2/1;
2/17=6,18=5,40=1/2;
3/5=1,6=6,11=9,25=1,30=1/1,2,3;
4//1;
5/5=2,32=2,38=4/2;
6/7=2,8=2,9=2,10=2,28=1/1;
99/5=1,9=1/99;
———————
air hf/6-31g sp tight
———————
Symbolic Z-matrix:
Charge = 0 Multiplicity = 1
O
H 1 B1
H 1 B2 2 A1
Variables:
B1 0.96
B2 0.96
A1 109.47122
1 tetrahedral angles replaced.
————————————————————————
Z-MATRIX (ANGSTROMS AND DEGREES)
CD Cent Atom N1 Length/X N2 Alpha/Y N3 Beta/Z J
————————————————————————
1 1 O
2 2 H 1 0.960000( 1)
3 3 H 1 0.960000( 2) 2 109.471( 3)
————————————————————————
Z-Matrix orientation:
———————————————————————
Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms)
Number Number Type X Y Z
———————————————————————
1 8 0 0.000000 0.000000 0.000000
2 1 0 0.000000 0.000000 0.960000
3 1 0 0.905097 0.000000 -0.320000
———————————————————————
Distance matrix (angstroms):
1 2 3
1 O 0.000000
2 H 0.960000 0.000000
3 H 0.960000 1.567673 0.000000
Interatomic angles:
H2-O1-H3=109.4712
Stoichiometry H2O
Framework group C2V[C2(O),SGV(H2)]
Deg. of freedom 2
Full point group C2V NOp 4
Largest Abelian subgroup C2V NOp 4
Largest concise Abelian subgroup C2 NOp 2
Standard orientation adalah koordinat sistem yang digunakan secara internal oleh program untuk menjalankan kalkulasi. Di sini terlihat bahwa titik awal atom O terletak pada sumbu Z dan atom H pada bidang XZ. Setelah bagian ini terdapat bagian yang menjelaskan simetri dari molekul, basis set yang digunakan, simetri orbital dan berapa fungsi basis yang akan dikerjakan oleh GAUSSIAN.
Standard orientation:
———————————————————————
Center Atomic Atomic Coordinates (Angstroms)
Number Number Type X Y Z
———————————————————————
1 8 0 0.000000 0.000000 0.110851
2 1 0 0.000000 0.783837 -0.443405
3 1 0 0.000000 -0.783837 -0.443405
———————————————————————
Rotational constants (GHZ): 919.0228448 408.0852596 282.5991906
Isotopes: O-16,H-1,H-1
Standard basis: 6-31G (6D, 7F)
There are 7 symmetry adapted basis functions of A1 symmetry.
There are 0 symmetry adapted basis functions of A2 symmetry.
There are 2 symmetry adapted basis functions of B1 symmetry.
There are 4 symmetry adapted basis functions of B2 symmetry.
Crude estimate of integral set expansion from redundant integrals=1.247.
Integral buffers will be 262144 words long.
Raffenetti 1 integral format.
Two-electron integral symmetry is turned on.
13 basis functions 30 primitive gaussians
5 alpha electrons 5 beta electrons
nuclear repulsion energy 9.1571766093 Hartrees.
One-electron integrals computed using PRISM.
NBasis= 13 RedAO= T NBF= 7 0 2 4
NBsUse= 13 1.00D-04 NBFU= 7 0 2 4
Projected INDO Guess.
Initial guess orbital symmetries:
Occupied (A1) (A1) (B2) (A1) (B1)
Virtual (A1) (B2) (A1) (A1) (A1) (B1) (B2) (B2)
Requested convergence on RMS density matrix=1.00D-08 within 64 cycles.
Requested convergence on MAX density matrix=1.00D-06.
Keep R1 integrals in memory in canonical form, NReq= 410137.
Bagian di bawah  ini menjelaskan berapa energi dari hasil perhitungan single point yang kita lakukan, metode (RHF), kriteria konvergensi, total spin, dan virial ratio. Total spin berkaitan dengan jumlah elektron yang tidak berpasangan di dalam sistem kita. Nilai dari total spin juga dapat menandakan apakah terjadi spin contamination dalam sistem kita. Spin contamination adalah hasil di mana fungsi gelombang diharapkan merupakan keadaan spin yang kita inginkan, tapi ternyata merupakan campuran dari beberapa keadaan spin atau dengan bahasa yang lebih mudah terjadi perubahan spin/konfigurasi elektron dalam sistem. Spin contamination dapat mempengaruhi geometri hasil perhitungan dan juga memperlambat perhitungan. Nah, untuk mengecek apakah terjadi spin contamination atau tidak adalah dengan melihat nilai S**2. S**2 atau total spin dihitung dengan rumus s(s+1). Di mana s adalah ½ dari jumlah elektron yang tidak berpasangan. Di dalam molekul air, semua elektron berpasangan, maka s=0 jadi nilai S**2= 0(0+1)=0. So, tidak ada spin contamination di dalam perhitungan🙂. oia, -V/T biasanya bernilai 2.
SCF Done: E(RHF) = -75.9850783135 A.U. after 11 cycles
Convg = 0.5571D-09 -V/T = 2.0001
S**2 = 0.0000
Bagian berikutnya adalah Mulliken population analysis. Analisis ini membagi muatan total molekul ke dalam muatan total atom-atomnya. Label total atomic charge menunjukkan estimasi muatan atom total terhadap sistem.
**********************************************************************

Population analysis using the SCF density.

**********************************************************************

Orbital Symmetries:
Occupied (A1) (A1) (B2) (A1) (B1)
Virtual (A1) (B2) (B2) (A1) (B1) (A1) (B2) (A1)
The electronic state is 1-A1.
Alpha occ. eigenvalues — -20.55712 -1.34934 -0.71695 -0.55067 -0.49871
Alpha virt. eigenvalues — 0.20412 0.29997 1.08676 1.15984 1.16641
Alpha virt. eigenvalues — 1.20777 1.38369 1.68080
Condensed to atoms (all electrons):
1 2 3
1 O 8.286071 0.260589 0.260589
2 H 0.260589 0.364168 -0.028381
3 H 0.260589 -0.028381 0.364168
Total atomic charges:
1
1 O -0.807248
2 H 0.403624
3 H 0.403624
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Atomic charges with hydrogens summed into heavy atoms:
1
1 O 0.000000
2 H 0.000000
3 H 0.000000
Sum of Mulliken charges= 0.00000
Electronic spatial extent (au): = 19.1152
Charge= 0.0000 electrons
Dipole moment (Debye):
X= 0.0000 Y= 0.0000 Z= -2.5436 Tot= 2.5436
Quadrupole moment (Debye-Ang):
XX= -7.2160 YY= -3.9708 ZZ= -6.2609
XY= 0.0000 XZ= 0.0000 YZ= 0.0000
Octapole moment (Debye-Ang**2):
XXX= 0.0000 YYY= 0.0000 ZZZ= -1.5097 XYY= 0.0000
XXY= 0.0000 XXZ= -0.4284 XZZ= 0.0000 YZZ= 0.0000
YYZ= -1.3417 XYZ= 0.0000
Hexadecapole moment (Debye-Ang**3):
XXXX= -5.1910 YYYY= -5.4609 ZZZZ= -6.1186 XXXY= 0.0000
XXXZ= 0.0000 YYYX= 0.0000 YYYZ= 0.0000 ZZZX= 0.0000
ZZZY= 0.0000 XXYY= -2.0527 XXZZ= -1.9236 YYZZ= -1.6718
XXYZ= 0.0000 YYXZ= 0.0000 ZZXY= 0.0000
N-N= 9.157176609255D+00 E-N=-1.989154381533D+02 KE= 7.597651878656D+01
Symmetry A1 KE= 6.793563727978D+01
Symmetry A2 KE= 0.000000000000D+00
Symmetry B1 KE= 4.561049228170D+00
Symmetry B2 KE= 3.479832278610D+00
Bagian ini merupakan summary dari hasil perhitungan.
1\1\GINC-TA8-AIC\SP\RHF\6-31G\H2O1\NKY\23-Nov-2010\\# SP HF/6-31G GE
OM=CONNECTIVITY SCF=TIGHT\\air hf/6-31g sp tight\,1\O\H,1,0.96\H,1,0
.96,2,109.47122063\\Version=x86-Linux-G98RevA.9\State=1-A1\HF=-75.9850
783\RMSD=5.571e-10\Dipole=0.817078,0.,0.5777614\PG=C02V [C2(O1),SGV(H2
)]\\@
Kata-kata mutiara yang diambil secara acak dari database internal GAUSSIAN.
Make no judgements where you have no compassion.
— Anne McCaffrey
Waktu perhitungan dan penggunaan resource komputer yang lain
Job cpu time: 0 days 0 hours 0 minutes 1.1 seconds.
File lengths (MBytes): RWF= 10 Int= 0 D2E= 0 Chk= 5 Scr= 1
Nah, inilah yang sering kita harapkan😀
Normal termination of Gaussian 98.
Demikianlah penjelasan untuk output GAUSSIAN, memang sih tak terlalu detail, oleh karena saran dan kritik yang membangun dari para senior-senior sangat saya harapkan demi kemajuan kimia komputasi, oke!.
Semoga bermanfa’at!
# Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods, James, B Foreesman
# Computational Chemistry: A Practical Guide for Applying Techniques to Real-World Problems, David Young.

# ikatlah ilmu dengan tulisan, lebih baik menulis apa yang kita senangi dari pada mengerjakan pekerjaan orang lain yang tentu saja kita tidak senang mengerjakannya

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s