Gamess. 
Квантовая механика и квантовая химия

Аббревиатура GAMESS построена из первых букв ее полного названия: General Atomic and Molecular Electronic Structure System, говорящего о назначении ее как системы программ для расчета и анализа электронной структуры атомов и молекул. Начало формирования программы относится к 1977—1981 гг. на основе других, особенно HONDO, существовавших в то время квантово-химических программ. К настоящему времени она претерпела множество изменений и дополнений и включает части от многих других программ. По своим возможностям она несколько уступает программам GAUSSIAN. Опыт показывает, что часто, в том числе из-за разных способов контроля выполнения различных математических процедур, однотипные расчеты с помощью программы GAMESS выполняются быстрее, чем в случае GAUSSIAN. Существенным преимуществом программы GAMESS является ее бесплатное распространение.

Программа GAMESS позволяет выполнять следующее.

• 1. Рассчитывать в приближении самосогласованного поля молекулярные волновые функции методами: RHF, UHF, ROHFyMC SCF DFT и др.
• 2. Рассчитывать поправки энергии электронной корреляции методами CI или МР2.
• 3. Аналитически рассчитывать градиенты энергии для всех функций SCF, а также с учетом МР2 или CI поправок для систем с закрытыми электронными оболочками.
• 4. Оптимизировать геометрические параметры молекул, заданных в декартовых или внутренних координатах.
• 5. Определять седловые точки на поверхности потенциальной энергии и структуры переходных состояний реакций.
• 6. Рассчитывать матрицу гессиана, формы и частоты нормальных колебаний и интенсивности Я/С-спектров.
• 7. Рассчитывать пути реакций.
• 8. Рассчитывать вероятности электронных переходов.
• 9. Оценивать спин-орбитальное расщепление волновых функций.
• 10. Определять молекулярные линейные поляризуемости и гиперполяризуемости первого и второго порядка.
• 11. Рассчитывать многие другие молекулярные свойства: дипольные, квадрупольные и октапольные моменты; электростатический потенциал; электрическое поле и его градиент; электронную и спиновую плотность; анализ заселенностей по Малликену и Лёвдину; проверять выполнение теоремы вириала и находить ее энергетические компоненты; и др.
• 12. Учитывать влияние растворителя на молекулу методами: эффективных фрагментных потенциалов (Effective Fragment Potentials — EFP), модели поляризованного континуума (.Polarizable Continuum Model — PCM), самосогласованного реакционного поля (Self-Consistent Reaction Field — SCRF).
• 13. Проводить полуэмпирические квантово-химические расчеты методами MNDO, АМ, РМЗ в приближениях RHF, UHF или ROHF.

Версия программы под названием PC GAMESS сначала была разработана для работы в операционной системе Windows. Результатом постоянного совершенствования ее стало создание совершенно нового пакета программ FIREFLY, совместимогос представленным в табл. 17.4 порядком подготовки входного файла.

Необходимые сведения для подготовки входного файла программы GAMESS представлены в табл. 17.4.

Содержание и команды минимального входного файла исходных данных программы GAMESS

Таблица 17.4

Окончание табл. 17.4

Конкретные примеры содержания входного файла для расчета различных характеристик атомных и молекулярных систем по программе GAMESS приведены в гл. 18.