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- 选项
- 可用性
- 相关关键词
- 例子
描述
CIS方法关键字请求使用单激发CI（CI-Singles）计算激发态[Foresman92]。该实现适用于闭壳层和开壳层体系。
CIS作业可以包括Density关键字。在没有选项的情况下，此关键字会导致布居分析使用当前（CIS）密度，而不是其默认的Hartree-Fock密度。请注意，Density不能与CIS(D)一起使用。
在下面的程序相关选项中的部分选项可以指定CIS激发能的能量范围。
CIS(D)用于请求相关的CIS(D)方法（即D选项）[Head-Gordon94a, Head-Gordon95]。您还可以在CIS作业后跟一个CIS(D)作业，以计算更多电子态的激发能（参见示例）。
选项
State Selection Options
Singlets
仅求解单重激发态。此选项仅影响闭壳层体系的计算，也是其默认选项。
Triplets
仅求解三重激发态。此选项仅影响闭壳层体系的计算。
50-50
求解一半的三重激发态和一半的单重激发态。此选项仅影响闭壳层体系的计算。
Root=N
指定要计算广义密度的“感兴趣的态”。默认为第一激发态（N=1）。
NStates=M
求解M个电子态（默认为3）。如果请求50-50，则NStates给出要求解的每种类型的态的数量（即，默认为3个单重激发态和3个三重激发态）。
除了指定一个整数，还可以在参数中指定Read。在这种情况下，将从输入流中读取要计算的状态数。这通常在EET计算中使用。
Add=N
从检查点文件读取收敛的状态并求解额外的N 个电子态。此选项意味着同时使用Read。不能将NStates与此选项一起使用。
能量范围选项
GOccSt=N
仅使用活性占据轨道 N及更高的轨道生成初始猜测。
GOccEnd=N
生成初始猜测：如果N>0，则仅使用前N个激活的占据轨道；如果N<0，则不使用最高的|N|个占据轨道。
GDEMin=N
生成具有估计激发能≥N/1000 eV的猜测。
DEMin=N
只收敛激发能≥N/1000 eV的态；如果N=-2，则从输入中读取阈值；如果N<-2，则将阈值设置为|N|/1000 Hartree。
IFact=N
指定在初始迭代期间更新的态的数量增加的因子。
WhenReduce=M
在第M次迭代后减少到所需数量的态。
IFact的默认值是Max(4,g)，其中g是阿贝尔点群的阶。WhenReduce的默认值是2。如果感兴趣的范围内有许多态，则可能需要较大的值。
与密度相关的选项
AllTransitionDensities
计算每一对态之间的跃迁密度。
与程序和算法相关的选项
FC
此关键字提供所有冻芯选项；冻芯计算是默认的。完整信息请参阅有关FC选项的讨论。
Direct
强制使用根据需要重新计算的AO积分来求解CI-Singles方程。只有在默认算法所需的约4O2N2个磁盘字不可用时，或者对于更大的计算（超过200个基函数）才应使用CIS=Direct。
MO
请求使用转换后的积分计算CIS。这在G09中是CIS的默认值，但在G16中从不是默认值。
AO
强制使用AO积分求解CI-Singles方程，避免积分变换。除非在磁盘和内存非常有限的系统上，否则AO基组很少是最佳选择。
Conver=N
将能量计算的收敛设置为10-N，将波函数计算的收敛设置为10-(N-2)。默认值为单点能量为N=4，梯度为N=6。
Read
从检查点文件读取CI-Singles状态的初始猜测。请注意，与SCF不同，一个基组的初始猜测不能用于另一个基组。
Restart
从检查点文件重新启动CI-Singles迭代。还意味着SCF=Restart。
RWFRestart
从读写文件重新启动CI-Singles迭代。在使用非标准路径执行连续多个CI-Singles计算时很有用。
EqSolv
是否执行平衡或非平衡PCM溶剂化。除了激发态优化和请求激发态密度（例如，使用Density关键字的Current或All选项）时，NonEqSolv是默认值。
NoIVOGuess
强制使用正则单激发进行猜测。IVOGuess是默认值，使用改进的虚轨道。
调试选项
ICDiag
强制在内存中完全对角化由转换后的积分形成的CI-Singles矩阵。主要是调试选项。
MaxDiag=N
限制在Davidson过程中对角化的子矩阵的维度为N。主要是调试选项。MaxDavidson是此选项的同义词。
适用性
CIS（包括开壳层体系）的能量、解析梯度和解析频率，以及CIS(D)的能量。
相关关键字
示例
CIS 输出。CI-Singles 输入没有需要特别注意或防范的问题。单点 CI-Singles 计算的输出类似于基态 CI 或 QCI 运行的输出。首先进行 SCF，然后进行积分变换并计算基态 MP2 能量。接下来是迭代求解 CI 问题的信息；请注意，在第一次迭代时，会进行额外的初始猜测，以确保无论对称性如何，都能找到所要求数量的激发态。在第一次迭代之后，每次迭代中的每个电子态的解都会添加一个新的向量。
每次迭代中，对于每个状态的激发能量和波函数的变化会被打印出来（在 #P 输出中）：
Iteration 3 Dimension 27 Root 1 not converged, maximum delta is 0.002428737687607 Root 2 not converged, maximum delta is 0.013107675296678 Root 3 not converged, maximum delta is 0.030654755631835 Excitation Energies [eV] at current iteration: Root 1 : 3.700631883679401 Change is -0.001084398684008 Root 2 : 7.841115226789293 Change is -0.011232152003400 Root 3 : 8.769540624626156 Change is -0.047396173133051
这个迭代过程可以通过两种方式成功结束：生成的扩展向量非常小，或者更新的波函数变化可以忽略不计。
当CI收敛时，结果将显示，以下列标志行开始：
***************************************************************** Excited States From <AA,BB:AA,BB> singles matrix: *****************************************************************
然后，计算并列出了基态与每个激发态之间的跃迁偶极矩。接下来，对每个电子态的结果进行总结，包括自旋和空间对称性、激发能、振子强度以及CI展开式的最大系数（使用IOp(9/40=N)请求更多系数：大于10-N的所有系数）：
Excitation energies and oscillator strengths: 对称性，激发能，振子强度 Excited State 1: Singlet-A' 3.7006 eV 335.03 nm f=0.0008 每个激发的CI展开系数： 8 -> 9 0.69112 Orbital 8 to 9 This state for opt. and/or second-order corr. 这是感兴趣的电子态。 Total Energy, E(CIS) = -113.696894498 这里重复显示CIS能量以方便查看。
CI展开系数显示了激发态波函数中激发决定因子的重要性。
归一化。对于闭壳层计算，展开系数的平方和被归一化为总和1/2（因为未显示beta系数）。对于开壳层计算，归一化和为1。
寻找额外的态。以下执行路径将从检查点文件中读取CIS结果，并在先前预测的电子态之外再多计算6个额外电子态：
# CIS=(Read,Root=2,Add=6)
Last updated on: 09 February 2024. [G16 Rev. C.01]
