external dan custom basis set in GAMESS

Dari beberapa post terdahulu kita telah membahas bagaimana memasukkan basis set eksternal di Gaussian 03, nah sekarang kita akan membahas bagaimana memasukkan basis set eksternal di GAMESS mengingat GAMESS cukup populer terutama bagi yang tidak bisa membeli Gaussian.

Sebelum membaca lebih lanjut tulisan ini, ada baiknya kita membaca dulu file INPUT.DOC, yang membahas semua keyword beserta opsi-opsinya. Dalam tulisan kali ini, kita akan membahas dua hal, menggunakan lebih dari satu basis set yang dua-duanya ada di database basis set GAMESS dan yang kedua menggunakan basis set yang tidak ada di database GAMESS. Oke, kita masuk ke contoh pertama.

+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
!   File created by MacMolPlt 7.4.2
$CONTRL SCFTYP=ROHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=CHECK MAXIT=30 ICHARG=3 MULT=4
PP=SBKJC $END
$SYSTEM TIMLIM=525600 MEMORY=1000000 $END
$BASIS basnam(1)=metal,ligO,ligO,ligO,ligO,ligO,ligO,
ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,
ligH,ligH,ligH,ligH,ligH,ligH $END
$SCF DIRSCF=.TRUE. $END
$STATPT OPTTOL=0.0001 NSTEP=100 $END
$DATA
Title
C1
Cr    24.0    -0.04330    -0.02598    -0.00000
O     8.0     1.51065     1.77111     0.00000
O     8.0     2.01855    -1.74506     0.00000
O     8.0    -1.54972    -2.05761     0.00000
O     8.0    -1.81018     1.52368     0.00000
O     8.0     1.48662    -0.06508    -2.23890
O     8.0     0.98461     1.43911     2.24560
H     1.0     1.51065     2.87111     0.00000
H     1.0     1.51065     1.40444     1.03709
H     1.0     2.01855    -0.64506     0.00000
H     1.0     2.01855    -2.11173     1.03709
H     1.0    -1.54972    -0.95761     0.00000
H     1.0    -1.54972    -2.42428     1.03709
H     1.0    -1.81018     2.62368     0.00000
H     1.0    -1.81018     1.15701     1.03709
H     1.0     1.48662     1.03492    -2.23890
H     1.0     1.48662    -0.43175    -1.20181
H     1.0     0.98461     2.53911     2.24560
H     1.0     0.98461     1.07244     3.28269
$END
!       core potential basis for Chromium
$metal
sbkjc

$end
!       normal 6-31G(d) for oxygen ligands
$ligO
n31 6
d 1 ; 1 0.8 1.0

$end
!       unpolarized basis for hydrogens
$ligH
n31 6

$end
$ecp
Cr-ecp SBKJC
O-ecp none
O-ecp none
O-ecp none
O-ecp none
O-ecp none
O-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
H-ecp none
$end
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Nah ada beberapa keyword yang penting di sini
1. PP -> untuk membaca ECP.
2. basnam -> untuk mendefinisikan masing-masing komponen, metal(Cr) dan ligan (O, H). Setiap atom harus didefinisikan.

setelah koordinat atom, baru dimasukkan basis set baik untuk logam dan ligannya. Misalnya saja
$metal
sbkjc -> basis set SBKJC
—blank line—-
$end
dst. Setelah basis set baru dimasukkan ECP-nya
$ecp
ECP untuk MASING-MASING ATOM, KALAU TIDAK ADA ECP TETAP HARUS DISEBUTKAN DENGAN “none”
$end

Kedua, menggunakan eksternal basis set, di sini kita akan membuat file basis set eksternal yang kemudian akan dibaca oleh GAMESS. Untuk itu kita edit terlebih dahulu file gms-files.csh (Untuk GAMESS versi lama yang diedit adalah file rungms). Cari setenv EXTBAS /dev/null ganti dengan lokasi file basis set eksternal kita misalnya /scr/NEAX (di GAMESS versi lama, ada di file rungms). Berikut contoh input yang kita gunakan :
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
$CONTRL COORD=CART UNITS=ANGS SCFTYP=RHF RUNTYP=OPTIMIZE EXETYP=CHECK MAXIT=99 MULT=1
NOSYM=1 ECP=READ $END
$SYSTEM TIMLIM=525600 MWORDS=17 $END
$BASIS GBASIS=NEAX EXTFIL=.t. $END ! Di sini GBASIS aku samakan dengan nama file basis set
$SCF DIRSCF=.TRUE. FDIFF=.f. $END
$STATPT OPTTOL=0.0001 NSTEP=500 HSSEND=.t. $END
$DATA
Mo_BDT3
C1
Mo    42.0      5.5272899468    4.4488516049   16.4898110653
S     16.0      7.1135083983    3.8122968190   14.7457169947
S     16.0      4.2605354109    2.4060145102   16.1031498800
S     16.0      3.9462690490    5.0543806086   18.2406214718
S     16.0      6.9094083004    3.2688454666   18.1094061418
S     16.0      4.1501920771    5.6601788391   14.8851290950
S     16.0      6.7484083435    6.5224271798   16.8696027494
C      6.0      6.2360497133    2.4057948740   14.0478629694
C      6.0      5.0623968825    1.8354194358   14.6005329707
C      6.0      4.8889456926    4.5290492091   19.6798961426
C      6.0      6.1009754936    3.7955285048   19.6254249611
C      6.0      6.7337663843    3.4295335950   20.8238151062
C      6.0      5.4763926849    6.7513667629   14.3441604303
C      6.0      6.5701541712    7.1084781637   15.1727996961
C      6.0      7.5644050261    7.9596981218   14.6678793764
H      1.0      8.4066462644    8.2388286241   15.2883869739
C      6.0      7.4784199433    8.4593030090   13.3662922416
H      1.0      8.2491009290    9.1181354901   12.9870043883
C      6.0      6.3986687774    8.1130481741   12.5549959444
H      1.0      6.3312402029    8.5041001469   11.5477617786
C      6.0      5.4044463017    7.2621402303   13.0404300995
H      1.0      4.5709929580    7.0002818739   12.4006056345
C      6.0      6.7835926015    1.8462808720   12.8823940022
C      6.0      4.4718187739    0.7323371910   13.9644465024
C      6.0      6.1856147407    0.7462975981   12.2671889861
C      6.0      5.0288057675    0.1916032383   12.8063955576
H      1.0      6.6218333267    0.3229142940   11.3717688021
H      1.0      7.6848985891    2.2651753887   12.4524232653
H      1.0      3.5750090669    0.2859615297   14.3763662447
H      1.0      4.5642262545   -0.6621261912   12.3301247250
C      6.0      6.1850985574    3.7764888649   22.0577784551
C      6.0      4.3530866729    4.8707374319   20.9316877158
H      1.0      7.6584767364    2.8661835446   20.7977258877
C      6.0      4.9956986221    4.4968293429   22.1117699814
H      1.0      6.6829695551    3.4835720790   22.9730850373
H      1.0      4.5681434625    4.7642886240   23.0693552517
H      1.0      3.4261743214    5.4276949485   20.9900034742
$END
$ECP
MO-ECP GEN     28     3
5      —– f potential     —–
-0.0469492        0    537.9667807
-20.2080084        1    147.8982938
-106.2116302        2     45.7358898
-41.8107368        2     13.2911467
-4.2054103        2      4.7059961
3      —– s-f potential     —–
2.8063717        0    110.2991760
44.5162012        1     23.2014645
82.7785227        2      5.3530131
4      —– p-f potential     —–
4.9420876        0     63.2901397
25.8604976        1     23.3315302
132.4708742        2     24.6759423
57.3149794        2      4.6493040
5      —– d-f potential     —–
3.0054591        0    104.4839977
26.3637851        1     66.2307245
183.3849199        2     39.1283176
98.4453068        2     13.1164437
22.4901377        2      3.6280263
S NONE
S NONE
S NONE
S NONE
S NONE
S NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
H NONE
C NONE
H NONE
C NONE
H NONE
C NONE
H NONE
C NONE
C NONE
C NONE
C NONE
H NONE
H NONE
H NONE
H NONE
C NONE
C NONE
H NONE
C NONE
H NONE
H NONE
H NONE
H NONE
H NONE
H NONE
H NONE
$END
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Kemudian kita buat file eksternal basis set. Download terlebih dahulu basis set untuk masing-masing atom di https://bse.pnl.gov/bse/portal, jangan lupa pilih format GAMESS-US. copykan basis set di antara $data-$end ke file eksternal basis set kecuali ECP-nya karena ECP akan dimasukkan ke file input, berikut contohnya :
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
! basis set 6-31G untuk C O dan S

C NEAX ! ganti CARBON dengan C saja diikuti nama file eksternal basis set
S   6
1   3047.5249000              0.0018347
2    457.3695100              0.0140373
3    103.9486900              0.0688426
4     29.2101550              0.2321844
5      9.2866630              0.4679413
6      3.1639270              0.3623120
L   3
1      7.8682724             -0.1193324              0.0689991
2      1.8812885             -0.1608542              0.3164240
3      0.5442493              1.1434564              0.7443083
L   1
1      0.1687144              1.0000000              1.0000000

O NEAX ! O juga sama, ganti OXYGEN dengan O diikuti dengan nama file eksternal basis set
S   6
1   5484.6717000              0.0018311
2    825.2349500              0.0139501
3    188.0469600              0.0684451
4     52.9645000              0.2327143
5     16.8975700              0.4701930
6      5.7996353              0.3585209
L   3
1     15.5396160             -0.1107775              0.0708743
2      3.5999336             -0.1480263              0.3397528
3      1.0137618              1.1307670              0.7271586
L   1
1      0.2700058              1.0000000              1.0000000

S NEAX
S   6
1  21917.1000000              0.0018690
2   3301.4900000              0.0142300
3    754.1460000              0.0696960
4    212.7110000              0.2384870
5     67.9896000              0.4833070
6     23.0515000              0.3380740
L   6
1    423.7350000             -0.0023767              0.0040610
2    100.7100000             -0.0316930              0.0306810
3     32.1599000             -0.1133170              0.1304520
4     11.8079000              0.0560900              0.3272050
5      4.6311000              0.5922550              0.4528510
6      1.8702500              0.4550060              0.2560420
L   3
1      2.6158400             -0.2503740             -0.0145110
2      0.9221670              0.0669570              0.3102630
3      0.3412870              1.0545100              0.7544830
L   1
1      0.1171670              1.0000000              1.0000000

MO NEAX
S   3
1      2.3610000             -0.9121760
2      1.3090000              1.1477453
3      0.4500000              0.6097109
S   4
1      2.3610000              0.8139259
2      1.3090000             -1.1360084
3      0.4500000             -1.1611592
4      0.1681000              1.0064786
S   1
1      0.0423000              1.0000000
P   3
1      4.8950000             -0.0908258
2      1.0440000              0.7042899
3      0.3877000              0.3973179
P   2
1      0.4995000             -0.1081945
2      0.0780000              1.0368093
P   1
1      0.0247000              1.0000000
D   3
1      2.9930000              0.0527063
2      1.0630000              0.5003907
3      0.3721000              0.5794024
D   1
1      0.1178000              1.0000000

H NEAX
S   3
1     18.7311370              0.03349460
2      2.8253937              0.23472695
3      0.6401217              0.81375733
S   1
1      0.1612778              1.0000000
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Setelah selesai simpan file dan coba running GAMESS-nya. Oke, cukup sekian dulu tentang basis set eksternal GAMESS semoga bermanfaat!🙂

# http://wiki.scinethpc.ca dengan sedikt perubahan.

One thought on “external dan custom basis set in GAMESS

  1. Pingback: adding external basis set to turbomole | Niko Prasetyo's personal blog

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