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Dalton
主页 http://daltonprogram.org/
https://gitlab.com/dalton
获取方法 直接下载。
简介　
　 Dalton量化软件包功能十分强大，用SCF，MP2，CC或MCSCF等波函计算分子的特性，其中主要在于磁性和（含频率的）电性领域，以及用来研究分子的势能曲面。Dalton和另一个免费的量化软件DIRAC的输入文件结构基本是类似的。Dalton的部分功能包含在COLUMBUS中，用作电子积分模块。
功能　
　普通特性
一阶和二阶几何优化
强大的二阶方法用于寻找过渡态
固定几何优化的键长、键角和二面角
普通数值导数，可以自动使用最高阶的解析导数
直接或并行HF和DFT代码，并行计算使用MPI或PVM3信息传输的Fork矩阵副本
到GAMESS和可视化程序Molden和VRML的接口
有效芯势(ECP)
分子积分
矢量化和并行积分代码
使用笛卡尔和球高斯基组
任意角动量的基组
可以使用分块收缩和一般收缩基组
容易扩充的大型基组库
允许用户输入基组
被EMSL基组库支持
用D2h和其子群，确定全部点群对称性
可以计算所有标准的单、双电子积分
P-超级矩阵
支持的非标准的单、双电子积分包括：
    单、双电子自旋-轨道积分
    任意级别的多极积分
    反磁和顺磁自旋-轨道积分
    Fermi-接触和自旋-偶极积分
    实的和虚的单电子积分
计算模型
RHF和单个开壳层ROHF，可以是直接的或并行的
密度泛函理论，可以是直接的或并行的
扩展休克尔或核哈密顿量的初始轨道
DIIS，Roothaan或二次收敛方法
自动的Hartree-Fock占据
灵活且强大的完全活性空间(CAS)或限制活性空间(RAS)波函
多参考二阶微扰理论NEVPT2，对MCSCF参考波函计算二阶MP2能量修正。它类似于MOLCAS的CASPT2，但是很少出现入侵态问题。
组态态函数(CSF)或行列式基
激发态和核空穴
完全组态相互作用(FCI)代码
几种耦合簇波函
R12-MP2模型
SCF/DFT/MCSCF分子特性
线性(单重/三重)，二次(单重/三重)，和立方(单重)含频率响应特性，以及响应函数相关的残数。DFT一直到二次响应理论
线性二阶极化传播子近似(SOPPA)
双-、三-光子过程
NMR特性（两种磁化能力，核屏蔽，以及对核自旋-自旋耦合常数的所有贡献）
EPR特性（电子g-张量，超精细耦合张量，以及零场分裂张量）
圆二色性特性(ECD，VCD，ROA)
量规原点无关的磁特性
直接动力学
用于模拟平衡和非平衡溶剂环境的自恰反应场(SCRF)到任意级别的多极展开，使用电介质连续模型
闭壳层体系单重态的激发能计算（RPA，TDDFT，MC-RPA，SOPPA(MP2)，SOPPA(CCSD)）
耦合簇（CC）能量和分子特性
基态能量CCS，CC2，CCSD，CCSD(T)，CC3，以及MP2
基态一阶特性：在CCS(=SCF)，CC2，MP2和CCSD级别上的偶极矩和四极矩，核上电场分布和电场梯度的二极矩，以及标量相对论单电子修正(Darwin项和质量速率)
在CCS，CC2，MP2和CCSD级别上基态的相对论双电子Darwin修正
闭壳层体系激发能：单重：CCS，CC(2)(=CIS(D))，CC2，CCSD，CCSDR(3)，和CC3；三重：CCS，CC2，CCSD，和CC3
线性，二次和立方响应函数的谐振强度，跃迁矩和跃迁强度，吸收强度(CCS，CC2，CCSD)
在CCS，CC2和CCSD级别上的线性，二次和立方响应函数特性及其色散系数（例如，静态和含频极化率，一阶和二阶超极化率，Cauchy矩，等）
磁的圆二色性(CCS，CC2，CCSD)
激发态之间的双光子跃迁矩(CCS，CC2，CCSD)
单重激发态的含频率二级特性(CCS，CC2，CCSD)
溶剂模型的穴耦合簇自恰反应场计算
分子梯度，以及使用解析梯度的几何优化(CCS，CC2，MP2，CCSD)
R12-MP2理论
Dalton 1.2版增加了以下功能：1. 耦合簇；2. 非平衡溶剂；3. 二级偏振传播近似（SOPPA）；4. 组态态函数（CSF）；5. 原子平均场近似（AMFI）；6. 有效芯势（ECP）；7. Douglas-Kroll标量相对论哈密顿量；8. 线性耦合模块；9. 振动平均；10. 磁的圆二色性；11. 双光子吸收；12. 溶剂几何优化；13. 文件分割；14. RESPONSE模块的重新计算功能；15. 计算结果可视化工具。
Dalton 2.0版增加了以下功能：1. 密度泛函理论（DFT）；2. 多参考二阶微扰方法NEVPT2；3. R12方法R12-MP2；4. 激发态梯度用于基于HF参考波函的单重态；5. 在线性响应理论中考虑吸收过程；6. 对64位机的执行做了改善；7. CCSD(T)的能量和解析梯度；8. 轨道指数梯度用于闭壳层分子；9. 自旋-自旋耦合常数；10. 输入文件格式作了改进；11. 在拉曼强度和振动拉曼光学活性计算中，可以使用数值Hessian。
Dalton 2011版增加了以下功能：
1. 对积分和CC方程作Cholesky分解：轨道能量分母的分解；双电子积分的分解
2. CC3模块的扩展：计算CC3级别的三次响应函数，和二次响应函数的残差
3. CCSD-R12方法
4. 并行大标度组态相互作用（LUCITA）
5. DFT模块的扩展：诊断TDDFT激发能；库仑衰减方法；更多泛函
6. SOPPA模块的扩展：SOPPA和SOPPA(CCSD)方法对单重激发态进行原子积分直接计算；对RPA进行非迭代校正的RPA(D)方法；SOPPA(CC2)方法
7. 研究溶剂化效应的PCM模型
8. 在二次响应计算中考虑寿命
9. 用于QM/MM计算的QM3模块
10.WESTA接口用于绝热校正
11.振动g因子代码
12.到一般特性积分程序GEN1INT的接口
13.加入更多的基组
14.在耦合簇级别计算CTOCD-DZ磁屏蔽和磁化率
Dalton 2013版增加了以下功能：
Dalton
1. 使用Cholesky分解的子体系耦合簇
2. 用极化嵌入（PE）库进行多标度模拟
3. X射线谱使用静态交换（STEX）
4. 用复极化传播子（CPP）计算阻尼响应
5. 开壳层DFT的二次响应
6. 核屏蔽常数的相对论校正
7. DFT-D2，DFT-D3，和DFT-D3BJ的经验色散校正
8. 各种改善和BUG修改
lsDalton
1. HF和DFT动力学
2. 更多的响应特性，包括MCD在内的磁性
3. DEC-MP2能量，密度，和梯度
4. 局域轨道
5. 改进了SCF优化例程
6. 大规模并行CCSD
7. HF和DFT的MPI并行
8. 改善积分代码，包括MPI并行化
9. 用PBLAS/SCALAPACK进行并行矩阵操作
10.ADMM交换（能量，梯度）
Dalton 2015版增加了以下功能：
LSDalton
1. 几何优化：准牛顿过渡态优化和HOPE算法
2. DFT，HF，DEC-MP2和CCSD相互作用能自动计算平衡校正
3. 动力学：Nose-Hoover恒温
4. DFT-D3和DFT-D3(BJ)计算色散能量校正
5. 改善：电荷束缚ADMM交换（能量和梯度），LSresponse使用优化的复极化率传播子求解程序
6. 用二次响应计算完全偶极矩矩阵
Dalton
1. CPP（复极化率传播子）：MChD，NSCD
2. 极化嵌入模型的扩展（QM/MM通过PE库）：PE-MCSCF波函与线性响应；PE-CPP阻尼线性响应；PE使用伦敦原子轨道计算磁线性响应
3. PCM-SOPPA激发能
4. 静电势拟合电荷QFIT
5. QM/CMM
6. DFT-D3和DFT-D3(BJ)计算色散能量校正
Dalton 2016版增加了以下功能：
1. LSdalton：RI-MP2，DEC-RI-MP2，DEC-CCSD，DEC-CCSD(T)；PCM的能量和极化率；XCFUN；ADMMS，ADMMP，ADMMQ；SNOOP；选择原子核计算NMR屏蔽张量
2. Dalton：更快的CC3模块；并行AO-SOPPA；QFIT库，包含拟合电荷和偶极，用于从量子力学波函模拟静电势；SOPPA/MP2级别的振动平均NMR屏蔽张量

Dalton 2016.1版增加了以下功能：
1. 可以读取EMSL网站的基组文件
Dalton 2018版增加了以下功能：
1. LSdalton：通过与OpenRSP库和HODI积分程序结合，支持任意级别的电场导数和几何导数（仅HF）；PCM静态和动态第一超极化率；PCM双光子吸收；PCM静态和动态第二超极化率（仅HF）；df-J的求解程序选项SVD；ADMM基组以及电响应特性；多层DEC方案用于HF、RI-MP2、CCSD、CCSD(T)的组合
2. Dalton：新的并行双电子积分变换（.FCKTRA）；AO-SOPPA计算三重态的激发能和极化率；PE-HF/DFT解析梯度；在结构优化中冻结原子；PE-HF/DFT计算中对单、双光子吸收使用有效外场；在SCF、MCSCF之后删除最弥散的虚轨道（.VIRTRUNC）；基本的冻结密度嵌入功能；偶极速率复线性极化率；HF/DFT级别的共振收敛（阻尼）三次响应
Dalton 2020版增加了以下功能：
1. LSdalton：导数使用OpenRSP库v1.0.0（Hartree-Fock级别开放式电偶极导数和结构导数；通过XCFun/XCint库还可实现DFT的部分导数；Hartree-Fock级别下用于电偶极性质单残基的某些功能；通过QcMatrix库进行矩阵操作）；用API模式中的CFFI产生Python bindings（绑定）；静电势的导数积分及其积分分量
2. Dalton：长程MCSCF与短程DFT杂化模型MC-srDFT；芯激发态的CC计算使用芯-价分离（CVS）近似；通过PElib实现的新功能（可极化密度嵌入用于HF，DFT，CC；用PE-DFT和PDE-DFT计算三阶响应；用有效外场EEF计算全部偶极性质）
平台 Linux，MacOS，SGI，IBM-AIX，HP，Sun，Windows（Cygwin）
资源用DALTON计算分子荧光和磷光
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15. XVibs

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简介
	Dalton量化软件包功能十分强大，用SCF，MP2，CC或MCSCF等波函计算分子的特性，其中主要在于磁性和（含频率的）电性领域，以及用来研究分子的势能曲面。Dalton和另一个免费的量化软件DIRAC的输入文件结构基本是类似的。Dalton的部分功能包含在COLUMBUS中，用作电子积分模块。
功能
	普通特性一阶和二阶几何优化强大的二阶方法用于寻找过渡态固定几何优化的键长、键角和二面角普通数值导数，可以自动使用最高阶的解析导数直接或并行HF和DFT代码，并行计算使用MPI或PVM3信息传输的Fork矩阵副本到GAMESS和可视化程序Molden和VRML的接口有效芯势(ECP) 分子积分矢量化和并行积分代码使用笛卡尔和球高斯基组任意角动量的基组可以使用分块收缩和一般收缩基组容易扩充的大型基组库允许用户输入基组被EMSL基组库支持用D2h和其子群，确定全部点群对称性可以计算所有标准的单、双电子积分 P-超级矩阵支持的非标准的单、双电子积分包括：单、双电子自旋-轨道积分任意级别的多极积分反磁和顺磁自旋-轨道积分 Fermi-接触和自旋-偶极积分实的和虚的单电子积分计算模型 RHF和单个开壳层ROHF，可以是直接的或并行的密度泛函理论，可以是直接的或并行的扩展休克尔或核哈密顿量的初始轨道 DIIS，Roothaan或二次收敛方法自动的Hartree-Fock占据灵活且强大的完全活性空间(CAS)或限制活性空间(RAS)波函多参考二阶微扰理论NEVPT2，对MCSCF参考波函计算二阶MP2能量修正。它类似于MOLCAS的CASPT2，但是很少出现入侵态问题。组态态函数(CSF)或行列式基激发态和核空穴完全组态相互作用(FCI)代码几种耦合簇波函 R12-MP2模型 SCF/DFT/MCSCF分子特性线性(单重/三重)，二次(单重/三重)，和立方(单重)含频率响应特性，以及响应函数相关的残数。DFT一直到二次响应理论线性二阶极化传播子近似(SOPPA) 双-、三-光子过程 NMR特性（两种磁化能力，核屏蔽，以及对核自旋-自旋耦合常数的所有贡献） EPR特性（电子g-张量，超精细耦合张量，以及零场分裂张量）圆二色性特性(ECD，VCD，ROA) 量规原点无关的磁特性直接动力学用于模拟平衡和非平衡溶剂环境的自恰反应场(SCRF)到任意级别的多极展开，使用电介质连续模型闭壳层体系单重态的激发能计算（RPA，TDDFT，MC-RPA，SOPPA(MP2)，SOPPA(CCSD)）耦合簇（CC）能量和分子特性基态能量CCS，CC2，CCSD，CCSD(T)，CC3，以及MP2 基态一阶特性：在CCS(=SCF)，CC2，MP2和CCSD级别上的偶极矩和四极矩，核上电场分布和电场梯度的二极矩，以及标量相对论单电子修正(Darwin项和质量速率) 在CCS，CC2，MP2和CCSD级别上基态的相对论双电子Darwin修正闭壳层体系激发能：单重：CCS，CC(2)(=CIS(D))，CC2，CCSD，CCSDR(3)，和CC3；三重：CCS，CC2，CCSD，和CC3 线性，二次和立方响应函数的谐振强度，跃迁矩和跃迁强度，吸收强度(CCS，CC2，CCSD) 在CCS，CC2和CCSD级别上的线性，二次和立方响应函数特性及其色散系数（例如，静态和含频极化率，一阶和二阶超极化率，Cauchy矩，等）磁的圆二色性(CCS，CC2，CCSD) 激发态之间的双光子跃迁矩(CCS，CC2，CCSD) 单重激发态的含频率二级特性(CCS，CC2，CCSD) 溶剂模型的穴耦合簇自恰反应场计算分子梯度，以及使用解析梯度的几何优化(CCS，CC2，MP2，CCSD) R12-MP2理论 Dalton 1.2版增加了以下功能：1. 耦合簇；2. 非平衡溶剂；3. 二级偏振传播近似（SOPPA）；4. 组态态函数（CSF）；5. 原子平均场近似（AMFI）；6. 有效芯势（ECP）；7. Douglas-Kroll标量相对论哈密顿量；8. 线性耦合模块；9. 振动平均；10. 磁的圆二色性；11. 双光子吸收；12. 溶剂几何优化；13. 文件分割；14. RESPONSE模块的重新计算功能；15. 计算结果可视化工具。 Dalton 2.0版增加了以下功能：1. 密度泛函理论（DFT）；2. 多参考二阶微扰方法NEVPT2；3. R12方法R12-MP2；4. 激发态梯度用于基于HF参考波函的单重态；5. 在线性响应理论中考虑吸收过程；6. 对64位机的执行做了改善；7. CCSD(T)的能量和解析梯度；8. 轨道指数梯度用于闭壳层分子；9. 自旋-自旋耦合常数；10. 输入文件格式作了改进；11. 在拉曼强度和振动拉曼光学活性计算中，可以使用数值Hessian。 Dalton 2011版增加了以下功能： 1. 对积分和CC方程作Cholesky分解：轨道能量分母的分解；双电子积分的分解 2. CC3模块的扩展：计算CC3级别的三次响应函数，和二次响应函数的残差 3. CCSD-R12方法 4. 并行大标度组态相互作用（LUCITA） 5. DFT模块的扩展：诊断TDDFT激发能；库仑衰减方法；更多泛函 6. SOPPA模块的扩展：SOPPA和SOPPA(CCSD)方法对单重激发态进行原子积分直接计算；对RPA进行非迭代校正的RPA(D)方法；SOPPA(CC2)方法 7. 研究溶剂化效应的PCM模型 8. 在二次响应计算中考虑寿命 9. 用于QM/MM计算的QM3模块 10.WESTA接口用于绝热校正 11.振动g因子代码 12.到一般特性积分程序GEN1INT的接口 13.加入更多的基组 14.在耦合簇级别计算CTOCD-DZ磁屏蔽和磁化率 Dalton 2013版增加了以下功能： Dalton 1. 使用Cholesky分解的子体系耦合簇 2. 用极化嵌入（PE）库进行多标度模拟 3. X射线谱使用静态交换（STEX） 4. 用复极化传播子（CPP）计算阻尼响应 5. 开壳层DFT的二次响应 6. 核屏蔽常数的相对论校正 7. DFT-D2，DFT-D3，和DFT-D3BJ的经验色散校正 8. 各种改善和BUG修改 lsDalton 1. HF和DFT动力学 2. 更多的响应特性，包括MCD在内的磁性 3. DEC-MP2能量，密度，和梯度 4. 局域轨道 5. 改进了SCF优化例程 6. 大规模并行CCSD 7. HF和DFT的MPI并行 8. 改善积分代码，包括MPI并行化 9. 用PBLAS/SCALAPACK进行并行矩阵操作 10.ADMM交换（能量，梯度） Dalton 2015版增加了以下功能： LSDalton 1. 几何优化：准牛顿过渡态优化和HOPE算法 2. DFT，HF，DEC-MP2和CCSD相互作用能自动计算平衡校正 3. 动力学：Nose-Hoover恒温 4. DFT-D3和DFT-D3(BJ)计算色散能量校正 5. 改善：电荷束缚ADMM交换（能量和梯度），LSresponse使用优化的复极化率传播子求解程序 6. 用二次响应计算完全偶极矩矩阵 Dalton 1. CPP（复极化率传播子）：MChD，NSCD 2. 极化嵌入模型的扩展（QM/MM通过PE库）：PE-MCSCF波函与线性响应；PE-CPP阻尼线性响应；PE使用伦敦原子轨道计算磁线性响应 3. PCM-SOPPA激发能 4. 静电势拟合电荷QFIT 5. QM/CMM 6. DFT-D3和DFT-D3(BJ)计算色散能量校正 Dalton 2016版增加了以下功能： 1. LSdalton：RI-MP2，DEC-RI-MP2，DEC-CCSD，DEC-CCSD(T)；PCM的能量和极化率；XCFUN；ADMMS，ADMMP，ADMMQ；SNOOP；选择原子核计算NMR屏蔽张量 2. Dalton：更快的CC3模块；并行AO-SOPPA；QFIT库，包含拟合电荷和偶极，用于从量子力学波函模拟静电势；SOPPA/MP2级别的振动平均NMR屏蔽张量 Dalton 2016.1版增加了以下功能： 1. 可以读取EMSL网站的基组文件 Dalton 2018版增加了以下功能： 1. LSdalton：通过与OpenRSP库和HODI积分程序结合，支持任意级别的电场导数和几何导数（仅HF）；PCM静态和动态第一超极化率；PCM双光子吸收；PCM静态和动态第二超极化率（仅HF）；df-J的求解程序选项SVD；ADMM基组以及电响应特性；多层DEC方案用于HF、RI-MP2、CCSD、CCSD(T)的组合 2. Dalton：新的并行双电子积分变换（.FCKTRA）；AO-SOPPA计算三重态的激发能和极化率；PE-HF/DFT解析梯度；在结构优化中冻结原子；PE-HF/DFT计算中对单、双光子吸收使用有效外场；在SCF、MCSCF之后删除最弥散的虚轨道（.VIRTRUNC）；基本的冻结密度嵌入功能；偶极速率复线性极化率；HF/DFT级别的共振收敛（阻尼）三次响应 Dalton 2020版增加了以下功能： 1. LSdalton：导数使用OpenRSP库v1.0.0（Hartree-Fock级别开放式电偶极导数和结构导数；通过XCFun/XCint库还可实现DFT的部分导数；Hartree-Fock级别下用于电偶极性质单残基的某些功能；通过QcMatrix库进行矩阵操作）；用API模式中的CFFI产生Python bindings（绑定）；静电势的导数积分及其积分分量 2. Dalton：长程MCSCF与短程DFT杂化模型MC-srDFT；芯激发态的CC计算使用芯-价分离（CVS）近似；通过PElib实现的新功能（可极化密度嵌入用于HF，DFT，CC；用PE-DFT和PDE-DFT计算三阶响应；用有效外场EEF计算全部偶极性质）
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