提升化學計算表現
基本算法
- 在任何收縮的高斯函數上計算1-＆2-電子積分
- 傳統的、直接的、半直接的和核心的算法
- 通過自動快速多極方法（FMM）和稀疏矩陣技術的線性化計算成本
- 網絡/集群和共享內存（SMP）並行性
- 哈里斯初步猜測（更精確，特別是金屬）
- 從片段猜測或片段SCF解決方案產生的初始猜測
- 密度擬合和庫侖發動機，用於純DFT計算，包括自動生成擬合基準
- O（N）精確交換HF和混合DFT
- 1D，2D，3D週期邊界條件（PBC）能量和梯度（HF＆DFT）
模型化學
- 分子力學：
琥珀，DREIDING和UFF能量，梯度和頻率;獨立MM程序;自定義力 - 基礎半經驗：
CNDO / 2，INDO，MINDO3和MNDO能量和梯度最新實施的AM1，PM3，PM3MM，PM6和PDDG能量，梯度和分析頻率，具有自定義參數DFTB和DFTBA方法 - 自我一致領域（SCF）：
SCF限制和不受限制的能量，梯度和頻率，以及RO能量和梯度/EDIIS CDIIS收斂算法和可選二次收斂SCF/完整的活動空間SCF（CASSCF）能量，梯度和頻率;多達14個軌道的活動空間（頻率為8個）/受限活動空間SCF（RASSCF）能量和梯度/廣義價值債券 – 完美配對能量和梯度/波形穩定性分析（HF＆DFT） - 密度泛函理論：
- 所有DFT方法均可提供封閉外殼和開放式殼體能量，梯度和頻率以及RO能量和梯度。
- 交換功能：Slater，Xa，Becke 88，Perdew-Wang 91，Barone修飾的PW91，Gill 96，OPTX，TPSS，BRx，PKZB，wPBEh，PBEh
- 相關功能：VWN，VWN5，LYP，Perdew 81，Perdew 86，Perdew-Wang 91，PBE，B95，TPSS，KCIS，BRC，PKZB
- 其他純功能：VSXC，HCTH功能係列
- 混合方法：B3LYP，B3P86，P3PW91，B1和變體，B98，B97-1，B97-2，PBE1PBE，HSEh1PBE和變體，O3LYP，TPSSh，BMK，M05＆M06和變體，X3LYP;用戶可配置的混合方法
- 經驗分散：B97D
- 長距離校正：
LC-wPBE，CAM-B3LYP，WB97XD和變體，Hirao的一般LC校正
- 電子相關：所有方法/作業類型都可用於封閉和開放的shell系統，並且可以選擇使用凍結的核心軌道; MP2，MP3，MP4和CCSD / CCSD（T）能量的限制開放外殼計算可用
- MP2能量，梯度和頻率
- B2PLYP和MPW2PLYP雙混合DFT能量，梯度和頻率，具有可選的經驗色散
- CASSCF計算與任何指定狀態集合的MP2相關
- MP3和MP4（SDQ）能量和梯度
- MP4（SDTQ）和MP5能量
- 配置互動（CISD）能量和梯度
- 二次CI能量和梯度; QCISD（TQ）能量
- 耦合群集方法：可重啟CCD，CCSD能量和梯度，CCSD（T）能量;可選地輸入用較小基組計算的幅度
- Brueckner雙打（BD）能量和梯度，BD（T）能量;可選地輸入用較小基組計算的振幅和軌道
- 增強外價格綠色功能（OVGF）電離電位和電子親和力的方法
- 完全基準集（CBS）MP2外插
- 道格拉斯 – 克羅爾 – 赫斯標量相對論哈密爾頓算子
- 自動化高精度能量
- G1，G2，G3，G4和變體
- CBS-4，CBS-q，CBS-QB3，ROCBS-QB3，CBS-Q，CBS-APNO
- W1U，W1BD，W1RO
- 基礎集合和DFT擬合集
- STO-3G，3-21G，…，6-31G，6-31G†，6-311G，D95，D95V，SHC，LanL2DZ，cc-pV {D，T，Q，5,6} Z，Dcc -p {D，T} Z，SV，SVP，TZV，QZVP，EPR-II，EPR-III，Midi !, UGBS *，MTSmall，DG {D，T}
- 有效核心潛力（通過二級衍生品）：LanL2DZ，CEP通過Rn，斯圖加特/德累斯頓
- 支持任意角動量的基函數和ECP dft1套裝：DGA1，DGA1，W06;
- 自動生成擬合組;可選默認啟用密度擬合
- 提升化學計算表現
- 在Linux系統下，NVIDIA K40和K80 GPUs支援Hartree-Fock和DFT的計算
- Gaussian 16使用優化的記憶演算法，在CCSD迭代中避免I/O
- 在GEDIIS優化演算法上有許多提升
完整探討化學分子與分子反應
幾何優化和反應建模
- 平衡結構、過渡結構和更高鞍點的幾何優化，在冗餘內部，內部（Z矩陣），笛卡爾或混合內部和笛卡爾坐標
- 冗餘內部坐標算法設計用於大型系統，半經驗優化
- 用於定位過渡結構的Newton-Raphson和Synchronous Transit-Guided準牛頓（QST2 / 3）方法
- IRCMax過渡結構搜索
- 輕鬆和不鬆動的勢能表面掃描
- 內在反應路徑新實現（IRC），適用於ONIOM QM：具有數千個原子的MM
- 反應路徑優化
- BOMD分子動力學（所有分析梯度法）; ADMP分子動力學：HF，DFT，ONIOM（MO：MM）
- 通過狀態平均的CASSCF優化圓錐交點
振動分析
- 振動頻率和正常模式，包括限制指定原子/殘基/模式的顯示/輸出（可選模式分選）
- 可重新分析的HF和DFT頻率
- MO：MM ONIOM頻率，包括電子嵌入
- 分析紅外和靜態和動態拉曼強度（HF和DFT; IR的MP2）
- 預共振拉曼光譜（HF和DFT）
- 垂直於反應路徑的預計頻率
- NMR屏蔽張力和GIAO磁化率（HF，DFT，MP2）和增強的自旋 – 自旋耦合（HF，DFT）
- 振動圓二色性（VCD）旋轉強度（HF和DFT）
- 動態拉曼光學活性（ROA）強度
- 諧波振動 – 旋轉耦合
- 增強非諧振動分析
- 非調諧振動 – 旋轉耦合通過擾動理論
- 受影響的轉子分析
計算結果採直覺方式呈現
分子性質
- 電子圓二色性（ECD）旋轉強度（HF和DFT）
- 靜電勢、電子密度、密度梯度、拉普拉斯算子以及自動生成電網上的磁屏蔽和感應電流密度
- 多極矩通過十六烷
- 人口分析，包括指定軌道的軌道分析
- 分子軌道的雙正交化（產生相應的軌道）
- 靜電潛在電荷
- 自然軌道分析和自然過渡軌道
- 自然鍵軌道（NBO）分析，包括CAS工作的軌道
- 靜電能和費米聯繫方式
- 靜態和頻率依賴的分析極化率和超極化率（HF和DFT）;數字第二極性極值（HF; DFT w /分析第三導數）
- 約。 CAS之間的自旋軌道耦合狀態
- 增強光學旋轉和光學旋轉色散（ORD）
- 超精細光譜分量：電子g張量，費米接觸術，各向異性費米接觸術語，旋轉常數，偶極超精細術語，四次離心畸變，電子自旋旋轉張量，核電四極桿常數，核自旋旋轉張量
- Franck-Condon分析（光電離）
- ONIOM集成了電磁特性
ONIOM計算
- 增強的2和3層ONIOM能量，梯度和頻率使用任何可用的任何層的方法
- MO的可選電子嵌入：MM能量，梯度和頻率
- 增強MO：MM ONIOM通過包括電子嵌入在內的微型化來最小化和過渡結構的優化
- 支持IRC計算
- ONIOM集成了電磁特性
系統需求
- 64位元 Microsoft Windows 7 Home, Premium, Professional, Ultimate, Windows 8, 8.1, Windows 10, Windows Server 2012 R2
- 處理器: AMD64 or Intel64 (EM64T)
- 記憶體: 大於2GB
- 硬碟空間: 1.5GB(儲存G16)與2GB以上空間(塗銷空間)
- 其他: DVD、滑鼠
- Microsoft Windows XP, 32位元Windows 7, Windows 8, 8.1, Windows 10, Windows Server 2012 R2
- 處理器: Intel Pentium 4, AMD Athlon
- 記憶體: 1GB
- 硬碟空間: 1.7GB(儲存G16)與500MB以上空間(塗銷空間)
- 其他: CD-ROM、滑鼠
- UNIX、Linux、Mac
補充說明
Gaussian 16 新增功能
- G09 版本增添了許多新的功能及更強的計算效能，如溶劑的計算、大幅度改善 IRC 運算及擴增ONIOM功能， 能處理更大的分子系統、分子激發態相關理論演算方法的最佳化、研究反應程序的新理論、 及增加更多光譜學相關的計算結果等。加強優化計算的演算法與大分子結構的震動頻率計算效能的提昇。 利用「ONIOM」大規模系統的模型反應。Gaussian 09的ONIOM能提供大尺寸MM演算所需的電子埋入法(electronic embedding)頻率之計算。據此G09能在QM的計算中考慮MM領域的靜電性質及完全訂做的MM力場。
- AM1，PM3，PM3MM，PM6的重新設計與實質分析位階和頻率的PDDG準經驗法則。包含模型系統中的原子和MM領域裡的原子間的結合，利用反覆法在MM領域中將傳統系統的步驟最佳化，成為更快、可靠性更高的最佳化運算法。
- 分析時域DFT(TD-DFT)相關的位階變化、溶劑的激發狀態與去除激發狀態的特殊型態、 Franck-Condon(FC)分析及Herzberg-Teller (HT)分析、完全支援溶劑中CIS 及 TD-DFT 的計算 (平衡狀態和非平衡狀態)。 更強化溶劑的特點分析、Brueckner Doubles (BD)法的位階變化分析、預測性的追加、對個別軌道的分佈分析。
- 適用於更多依賴計算功能的類型。執行迴圈運算時，可以自由選擇基準方式、分類功能及post-SCF計算強度、 基準方式儲存/讀取功能來進行運算。G09操作更容易、更方便。許多新的DFT函數，包括長距離的修正、 分散經驗的修正及雙重混合波導。充分改善的運算程序。包括大分子的最佳化及大分子的運算(尺寸約為並列計算的16倍，IRC最大運算的3倍及旋光強度2倍)。
