探讨如何计算Sigma Profiles？我们进行了多种尝试

关于Gaussian16版权说明

郑重声明：

唯理计算团队已拥有Gaussian16商业版权，欢迎广大科研工作者进行咨询合作、项目洽谈。

小贴士

关心如何用Gaussian计算Sigma Profile图的同学可以直接翻到文末，本期我们进行了介绍。计算在Gaussian16 C.01 Linux版下计算可以通过。对应的高斯输入文件与COSMO文件在文末说明了获取方法。

图自：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877050910001353

我们在研究的过程中发现某两款软件可以做这个图，本次教程仅展示Gaussian的相关操作教程。如果对另一款软件也感兴趣，可以加入唯理计算交流群，进行提问讨论。（进群可以添加小唯老师微信，小唯老师联系方式在文末）

我最终将眼光聚焦在量化一哥Gaussian身上。通过查看G16的手册可以知道SCRF关键词下面有个COSMORS关键词。

该关键词的使用方法是：使用scrf=cosmors关键词然后在输入文件末尾写上要保存的COSMO文件的文件名。如果不写路径，在Linux平台下请到与输入文件同一路径下查找，在windows平台下请到Scratch文件夹下查找。

但是这个得到的只是COSMOTHERMO软件需要的COSMO-RS输入文件，而不是得到了COSMOTHERMO的输出文件本身。

看到这里是不是觉得有点难过了。明明是感觉很容易的东西为何计算起来那么难。此处我没有死心，而是去高斯官网查了一下IOp，期待获得一些更有价值的信息。然后查到IOp(3/70)=10000对应Generate COSMOTHERMO output。难道使用了这个IOp就能够得到COSMOTHERMO output文件？此处大家不用尝试了，我们误解了官方的意思。经询问高斯技术支持Dr. Zou，得知该IOp仅仅是"SCRF=COSMORS"的一部分，不建议直接通过IOp调用。毕竟，真的有这个功能早就写成正经关键词了，没必要埋彩蛋去等待有缘人。

Dr. Zou在解答IOp问题的同时给出了直接通过Gaussian输出的COSMO文件绘制Sigma Profile图的一个方法。不敢一人独享，今天贴出来供大家共同学习。感谢Dr. Zou及时热心的解答。Gaussian依旧是我心目中的量化一哥。作图略微有些复杂，大家有需要可以自行尝试。

作图的具体方法参考：

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie060370h

打开COSMO文件

"$segment_information"部分给出了每个"segment"的sigma数值 (即"charge/area")，单位是 e/Ang**2 (即每个surface discretization element 或 tessera). 因此，为了得到 sigma profile, 即equation (8)的"pi(sigma)", 你只需计算所有segments, "ni", 其中的sigma值 (例如，数一数 -0.025 和 -0.024之间有几个,  -0.024 和 -0.023之间有几个)，这就是 "ni(sigma)"。而 sigma profile，即 equation (8)的"pi(sigma)" ，是ni(sigma)" 对"ni"的几率密度。

文章中绘制的sigma profiles 例如 Figure 6, 看起来像是几率密度 "pi(sigma)"乘以溶剂总空穴表面积"Ai"，所以profile的单位是Ang^2。"COSMO-RS" 文件也包括总空穴表面积"Ai"，在 "$cosmo_data" 部分的 "area  ="。

注意"COSMO-RS" 文件里的 surface area采用的是原子单位(atomic units)，即 Bohr^2，因此您需要把它转换为 Ang^2, 才能得到像文章图中的 "pi(sigma)*Ai" profiles。转换常数可以参考http://gaussian.com/constants/

唯理计算认真对待每个需求，纵使冷门我们也愿意去做尝试。我们不放弃每个客户的期待，希望我们的坚持能够换来您的满意的微笑。

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