معرفی نرم افزار محاسباتی گوسین

معرفی برنامه گوسین

برنامه گوسین در نسخه های متعددی ( gaussian 94,gaussian 98,gaussian 03,gaussian 09 ) منتشر شده است که عدد مقابل آن متناسب با سال انتشار آن می باشد. گوسین یک نرم افزار پر استفاده حرفه ای است که شامل تمام روش های آغازین رایج ، از قبیل هارتری – فاک ، CI ، MCSCF ، MP ، CC ، تابعی دانسیته و همچنین چندین روش نیم تجربی و روش مکانیک مولکولی است. با استفاده از گوسین می توان ساختار هندسی را بهینه نمود ، فرکانس های ارتعاشی ، خواص ترمودینامیکی و ثابت های پوشیدگی NMR و… را محاسبه کرد. گوسین در نسخه های سازگار با ابر رایانه ها ، ایستگاه های کاری و رایانه های شخصی با سیستم عامل مکینتاش ، ویندوز و لینوکس در دسترس می باشد.

آخرین نسخه منتشر شده از آن gaussian 09 است که به نقل از شرکت سازنده دارای ویژگی ها و قابلیت های بالایی می باشد و در ذیل به این قابلیت های اشاره می کنیم :

• محاسبه انرژی های مولکولی و ساختمان
• انرژی و ساختمان حالت های گذار فرکانس های ارتعاشی
• خواص ترمو شیمیایی ، انرژی واکنش
• مسیر واکنش ها
• اوربیتال های مولکولی
• بارهای اتمی
• پتانسیل الکترو استاتیک و دانسیته های الکترونی
• الکترون خواهی و پتانسیل یونیزاسیون و…

محاسبات انجام شده توسط برنامه گوسین بر روی سیستم ها می تواند مربوط به فاز گازی و یا محلول باشد و همچنین می تواند مربوط به حالت های پایه و برانگیخته باشد. بنابراین گوسین می تواند به عنوان ابزاری قوی برای بررسی مکانیسم واکنش ها، سطوح انرژی پتانسیل، انرژی های برانگیخته و… به کار رود.

به طور کلی در انجام محاسبات با نرم افزار گوسین باید از همان ابتدا به سه مورد زیر توجه کرد:

۱- هدف اصلی از انجام محاسبه:

در این جا منظور از هدف اصلی از انجام محاسبه این است که برای سیستم مشخص کنیم که چه کاری را باید انجام دهد ، زیرا برای انجام هر نوع کار محاسبه ای ، باید از دستورات مخصوص به آن استفاده کرد. مثلاً برای بهینه سازی از دستور opt استفاده می شود.

۲- روش محاسبه ای:

روش های محاسباتی مختلفی برای انجام محاسبه وجود دارند که قبلاً توضیح داده شده اند. البته باید توجه داشت اگر روش خاصی تعریف نشود ، این نرم افزار به طور اختیاری از روش HF استفاده می کند.

این نسخه ، هم دارای قابلیت پردازش موازی برای سیستمهای با CPU چند هسته ای است و هم برای سیستم هایی با مادربرد که دارای چند CPU می باشند ( به اصطلاح Multiprocessor) کارایی دارد. به عنوان مثال در صورت نصب بر روی یک کامپیوتر شخصی با یک CPU چهار هسته ای (Core2Quad یا QuadCore ) سرعت اجرای برنامه شما چهار برابر می شود بدون اینکه نیاز به نصب هیچ برنامه دیگری پیدا کنید و یا اطلاعات دیگری نیاز داشته باشید.

بعضی برتریهای این نسخه نسبت به نسخه های پیشین:

• اجرای بسیار سریعتر محاسبات فرکانس HF وDFT.
• افزوده شدن تعداد زیادی روش DFT نظیر HSE ، wB97 ، m05/m06 ، double-hybrid B2PLYP و خانواده LC.
• قابلیت محاسبه ROMP3 ، ROMP4 ،ROCCSD ، ROCCSD(T ).
• قابلیت ترکیب ONIOM و PCM.
• قابلیت ترکیب ONIOM و IRC.

از نرم افزار گوسین برای اهداف زیر استفاده نمود:

• بدست آوردن هندسه بهینه و انرژی آن
• محاسبه انرژی نقطه صفر ، انرژی ارتعاشی ، انرژی الکترونی ، انرژی چرخشی ، انرژی انتقالی و انرژی کل سیستم
• محاسبه خواص ترمودینامیک مواد
• محاسبه مسیر انجام واکنش
• پویش زوایای دو وجهی
• محاسبه انواع طیف های IR ، رامان ، UV-Vis ، NMR و VCD
• محاسبه انرژی اوربیتال های مولکولی
• محاسبه قطبیت ، قطبش پذیری و فراقطبش پذیری
• محاسبه پارامتر های متناسب با واکنش پذیری و…