ORCA 主页 https://orcaforum.kofo.mpg.de 获取方法 在用户论坛注册 简介 从头计算、DFT和半经验的从头电子结构SCF-MO程序包，可以处理环境的影响和相对论效应，特别着重于开壳层分子的光谱计算。可以进行几何优化计算，以及预测大量的不同理论级别的光谱参数。除了可以使用Hartree-Fock理论以外，还可以使用密度泛函理论（DFT），半经验方法，以及基于组态相互作用和耦合簇（即将加入）的高级别从头计算量子化学方法。
ORCA的优点：用户友好性，易用性，效率，并行化，其它图形程序的接口，平台无关的可移植性，用于开壳层分子光谱参数计算的独特方法。
对于学术界用户，可以下载免费的二进制可执行程序（源代码不公开）。商业用户需要付费，见https://www.faccts.de/orca/。功能 理论方法：
半经验的AM1，PM3，ZINDO（包括ZINDO/S，ZINDO/1，ZINDO/2），NDDO（包括NDDO/1，NDDO/2），MNDO。可以通过输入设定经验参数。
Hartree-Fock（RHF，UHF，ROHF，CASSCF）。
DFT（RDFT，UDFT，RODFT），包括大量的交换、关联泛函（HFS，LSD/LDA，VWN3，VWN5，PWLDA，BP86，BLYP，OLYP，XLYP，PBE，RPBE，REVPBE，PW91，GLYP，PWP，等），以及杂化泛函（B1LYP，B3LYP，B3LYP/G，PBE0，X3LYP，O3LYP，B1P，B3P，B3PW）。
RI-DFT。
高阶的从头计算方法（MP，CI，CEPA），着重于MR-CI型的多参考方法用于基态和激发态的计算。
耦合对程序（CISD，CEPA，QCISD，CCSD）。
自旋-轨道CI程序。
基于限制活性空间和完全活性空间的多参考方法：MR-CI(+Q)，MR-ACPF，MR-ACPF/2，MR-ACPF/2a，MR-AQCC，MR-CEPA0，MR-MP2，MR-MP3（不推荐），MR-MP4，以及面向光谱的组态相互作用方法和耦合对方法（SORCI和SORCP）。SORCI和SORCP是ORCA独有的多参考方法，比MRCI计算量小，比MRPT更稳定，可用于400~700个基函数的较大分子（依赖于硬件）。
常规MP2，直接MP2，和RI-MP2。
几何优化和过渡态。对于所有的SCF方法，可以用冗余内坐标计算解析梯度进行几何优化。
振动频率计算。
用TDDFT、CIS、ZINDO进行单重、三重态激发能的计算，此外还支持开壳层体系（UHF/UDFT）。对于TDDFT，还可以用梯度渐进校正方法计算高激发态。
势能曲面扫描。如果TDDFT、CIS与此方法结合使用，可以得到激发态的势能面。
标量相对论用零阶正则近似（ZORA），无限阶正则近似（IORA），或1~5阶的Douglas-Kroll-Hess（DKH）方法处理。
用COSMO方法计算溶剂效应。
读入自定义的点电荷，可以接到其它的QM/MM程序。
基组：
内置大量Gaussian型基组。包括：Pople型基组，Dunning的相关一致基组，Turbomole的基组，用于特殊计算（极化率、EPR、NMR、过渡金属）的基组，库仑拟合辅助基组，关联计算辅助基组。
ORCA还可以使用STO基组（尚未包含在此发布版中）。
布居、特性分析等：
Mulliken，Löwdin和Mayer分析。
MO布居分解以及片段分析
通过Pipek-Mezey算法实现轨道局域化。
非限制自然轨道，以及非限制的相应轨道。
到NBO中的GENNBO程序的接口。
热动力学特性。
振动模式分析。
电子特性：极化率。
到图形界面程序Molekel和gOpenMole的接口，绘制分子曲面，轨道，和电子密度。光谱参数计算：
用TDDFT和MR-CI计算吸收谱和CD谱。
用Hartree-Fock，DFT和MR-CI计算EPR-参数：零场分裂，g-张量，超精细耦合，四极张量。计算中可以使用ZORA级别的标量相对论校正。
Mössbauer参数：同质异能位移和四极分裂。
用对称性破缺DFT（以及通道分析）或差分专用CI（DDCI）计算交换耦合常数。
NMR参数：从HF或DFT计算化学位移（但GIAO还不能用）
通过数值频率计算，在HF或DFT级别预测IR/喇曼光谱和同位素位移。
通过TDDFT或MR-CI计算模拟吸收带形状和共振喇曼激发剖面图。ORCA 2.6的新功能：
1. 重新并行化。
2. 高级单参考的关联方法（目前仅用于闭壳层的基态，自旋非限制版即将加入）：CCSD和CCSD(T)，QCISD和QCISD(T)，CPF和CEPA。
3. Head-Gordon的CIS(D)方法用于激发态计算。通过使用转换的RI，效率比基于AO的CIS大大提高。此代码成功用于1000个基函数的体系。
4. 重写了几何优化程序。新的程序更稳定，通常几轮循环即可收敛。还可以进行平缓势能面扫描。
5. 改善了正则MP2计算的执行，特别是对大体系。
6. 对各种DFT泛函以及新的双杂化泛函B2PLYP和mPW2PLYP进行Stefan Grimme的离散校正。
7. TD-DFT和CP-SCF模块可以使用RI积分。
8. 改善了CCSD和CEPA最耗时的步骤，并优化了三激发的代码。
9. Douglas-Kroll-Hess标量相对论可用于一般收缩基组。
10.计算DKH图景变化对SOMF算符的影响，但是没有发现显著影响。
11.cc-pVnZ-DKH和cc-pCVnZ基组。
12.零场分裂的新理论用于所有SCF方法，包括HF，混合DFT，以及 (meta)GGA DFT。ORCA 2.6.35的新增功能：
1. 过渡态搜索。
2. 改善了闭壳层CCSD(T)和QCISD(T)程序。
3. 共振Raman、吸收谱、荧光谱带型程序。它不仅能用于预测光谱，还可以用含时理论分析实验的光谱
4. 在密度泛函理论框架下执行零场分裂理论。
5. 双杂化密度泛函理论支持激发态计算。
6. 计算铁化合物的核共振振动谱（NRVS）的程序。
7. 简化MRCI程序的默认值，使得计算更可靠、更友好。
8. 在TD-DFT/CIS或静态线性响应计算中，使用RI转换积分可以极大地提高速度。
9. DKH2标量相对论可用于一般收缩基组。
10.对NBO程序的支持更完整。
11.用于ZORA和DKH的标量相对论收缩标准基组，用于第三行过渡金属；第三行过渡金属的相关一致全电子基组；轻元素的芯极化函数和大的def2-QZVPP基组。
12.更新了自然常数。ORCA 2.7的新功能：
1. RI-DFT：重写了数值积分，比以前快了30%。
2. 杂化DFT，双杂化DFT，Hartree-Fock：对于轨道基和拟合基支持到L=8；积分程序LIBINT把TZV的积分速度提高两倍，QZV提高四倍以上；对于大基组和大分子，RIJCOSX近似能把HF和杂化DFT的速度提高50倍以上，但仍保持总能量的化学精度，可用于能量、梯度和TDDFT在内的响应计算；RI-JK近似可用于RHF和UHF计算，能够显著加速Hartree-Fock和杂化DFT；适用于一般收缩基组的代码；改善了并行。
3. MP2和RI-MP2：高效的冻芯梯度，改善了并行。
4. 耦合对和耦合簇：完全优化了基于RHF/UHF的CCSD(T)，QCISD(T)，CEPA，和CPF方法；AO直接模式/AO常规模式/完全积分变换/RI近似可用于内存、CPU和硬盘的平衡考虑；并行化；可以使用MP3和SCS-MP3。
5. CASSCF：改善了RI变换，可用于大分子的高效计算；Fock算符近似使用RIJCOSX和RI-JK；改善并行；略微改善了收敛特性。
6. MR-CI和MR-MP2：对于不是太大的参考空间，提高了MR-MP2的效率；磁场、自旋轨道耦合、电子-电子自旋-自旋耦合；MRCI-DKH2自旋轨道计算中图景变换的影响；在准简并微扰理论中手动输入激发能；每个态的自然轨道。
7. 优化：改善坐标设置和探测线型角的问题；改善了束缚优化和松弛势能面的扫描；杂化Hessian用于大的过渡态优化；基于片段的优化；用SCF或CASSCF方法定位两个势能面之间的最小能量交点。
8. 一般功能：改善SCF收敛；扩充了基组库；单参考方法外推到基组极限；共振拉曼强度、激发曲线、吸收带型、荧光带型；用TDDFT计算X线吸收谱；核共振振动谱；简正模式轨迹计算；改善了大多数程序的并行；到Gromacs的QM/MM接口；半经验QM/MM计算；CHELPG电荷；热化学计算使用多个温度；扫描多个XYZ文件；几种新的双杂化泛函；在NBO分析中更完整地支持.47文件；有限温度下的电子模糊用于SCF难收敛体系；高级电子关联方法的数值梯度。
9. 首次执行ECP。ORCA 2.8的新功能：
1. TDDFT解析梯度包含RIJCOSX，现在已高效并行化
2. MP2，SCS-MP2，和双杂化泛函的RIJCOSX-MP2梯度的速度大大改善，并且已经高效并行化
3. 轨道优化MP2
4. 轨道优化和变分CEPA
5. Brueckner轨道用于耦合簇计算
6. 改善了CASSCF收敛：新的收敛程序superci_pt
7. 二阶N电子价微扰理论（NEVPT2）。这是收缩的多参考微扰理论，类似于CASPT2（但没有入侵态或一阶相互作用空间的线性依赖问题）并更高效。程序已实现并行化，通过准简并微扰理论可以计算自旋轨道耦合和其它的磁性质ORCA 2.9的新功能：
1. 所有模块全部并行化
2. ROCIS模块，对开壳层体系执行高效的自旋匹配单激发组态相互作用计算。它特别适用于计算过渡金属的L边X射线吸收谱
3. 分子动力学新模块，也可用于只有数值梯度的方法
4. MDCI模块：使用RHF和UHF参考的轨道优化耦合簇；使用RHF和UHF参考的Brueckner耦合簇（包括三激发）；SEIO泛函用于轨道不变的固定耦合电子对计算；开壳层LPNO-CEPA，QCISD，和CCSD方法；正则和LPNO版本的参数化CCSD（pCCSD）
5. CASSCF：相对论CASSCF可以变分处理旋轨耦合，并使用对称性（可以把SOC态投影到无自旋态；Kramers限制RELCCAS）；NEVPT2的数值改进（COSMO，轨迹和扫描，Direct-RI无模式存储）；改进收敛；QDPT，CASSCF/NEVPT2计算自旋-自旋耦合用于磁性；CI步骤使用基于Full-CI的行列式
6. MRCI：完全并行化；QDPT用于磁性
7. 一般改进：VDW10——来自Grimme的最新色散校正；非局域DFT-NL，用于在DFT中执行色散；新泛函PW6 B95，PWP B95，RI-PWP B95；Rappoport/Furche优化的基组用于特性计算；用def2基组执行基组外推；orca_plot显示密度，密度差，和跃迁密度；非松弛MP2密度的自然轨道；SOS-MP2，SOS-RI-MP2，SOS-OO-RI-MP2的能量和梯度；DKH计算g张量的图景变换；重叠拟合RIJCOSX流程，可以获得更大的加速，并改善精度；Libint2用于更高效的积分求解（收缩基组）；QM/MM的点电荷校正实现并行化；到MRCC程序的基本接口，用于任意级别的耦合簇计算ORCA 3.0的新功能：
1. 改善积分求解的效率
2. 改善了并行化，特别是RI-DFT计算
3. 接近线性标度的局域关联方法DLPNO-CCSD(T)。它实现了第一个CCSD(T)级别的整个蛋白质计算
4. 用多种近似提高效率的显关联（F12）MP2和耦合簇方法，可以和DKH/ZORA，COSMO等一起使用
5. RI-DFT，杂化DFT，Hartree-Fock，和MP2的高效解析频率，支持QM/MM Hessians，ECPs，DKH/ZORA，van der Waals校正，COSX和RI近似
6. 到大标度DMRG程序BLOCK的接口
7. 稍微参数化的Hartree-Fock变体HF-3c方法可用于非常大的体系，并可达到惊人的精度
8. 非局域van der Waals校正
9. 利用Ulf Ekstrom的XCFun DFT库，实现了一系列现代泛函，包括M06-2X等
10.范围校正的杂化泛函
11.耦合簇密度；轨道优化耦合簇和Brueckner耦合簇
12.闭壳层体系的EOM-CCSD激发能
13.MP2的电、磁响应性质
14.包含旋轨耦合的全自洽CASSCF方法
15.ROCIS模块计算由自旋轨道和多重效应为主的复杂X射线吸收谱
16.TDDFT激发能的自然跃迁轨道分析
17.从MRCI和CASSCF/NEVPT2的QDPT计算结果的EPR参数提取（无穷阶）有效哈密顿
18.RIJCOSX-SCS-MP3方法
19.去除近线性依赖的轨道基组
20.改善了的重叠拟合COSX近似
21.几何平衡校正
22.相对论单点能计算使用有限核模型
23.有限温度SCF计算和梯度
24.改善了DKH磁性计算的图景变换理论
25.利用LPNO方法扩展了关联能外推方案
26.到NBO 6.0和AIM的接口ORCA 4.0的新功能：
1. 新方法：线性标度的开壳层DLPNO-CCSD(T)以及限制性开壳层公式；线性标度的DLPNO-MP2（RHF和UHF）；线性标度的DLPNO-MP2-F12（RHF）；线性标度的DLPNO-CCSD(T)；线性标度的DLPNO-CCSD(T)多能级方案；线性标度的DLPNO-CCSD(T)局域能量分解方案；线性标度的DLPNO-CCSD闭壳层密度；线性标度的分子中的团簇CIM方法（MP2，CCSD(T)，DLPNO-CCSD(T)）；线性标度的DLPNO-NEVPT2；NEVPT2-F12；升级了到BLOCK 1.0的接口；DMRG-NEVPT2；闭壳层EOM-CCSD能量；闭壳层STEOM-CCSD能量；激发态的部分PNO-EOM-CCSD方法；激发态的部分PNO-STEOM-CCSD方法；DLPNO-CCSD-F12和LPNO-CCSD-F12；Mukherjee Mk-LPNO-MRCCSD(T)；对Full-CI进行强大的迭代组态相互作用展开（ICE-CI）近似；ICE-CI用于大活性空间CASSCF计算；MREOM-CCSD（包括旋轨耦合）；完全内收缩MRCI；杂化泛函的完全TD-DFT能量与梯度；TD-DFT的超快近似：Grimme的sTDA/sTDDFT；Grimme的PBEh-3c方法。
2. SCF，DFT，与Hessian：四中心积分的大幅改进；RI-J传统存储积分的大幅改进；范围分离泛函的梯度；含有meta-GGA的范围双杂化泛函的梯度；含有范围分离泛函的范围双杂化泛函的梯度；RI-JK的梯度；范围分离泛函的频率；稳定性分析和自动搜索对称破缺态；局域自旋分析；分数占据分析用于确定多参考特性。
3. MDCI模块：以上所有DLPNO方法的改进；闭壳层EOM-CCSD能量；闭壳层STEOM-CCSD能量；自动的闭壳层STEOM-CCSD活性空间选择；EOM-CCSD(2)和STEOM-CCSD(2)近似；EOM-CCSD跃迁矩；EOM/STEOM-CCSD芯级激发态；IP-EOM-CCSD和EA-EOM-CCSD；ADC(2)和CC(2)（初步执行）；COSX用于EOM-CCSD和STEOM-CCSD；改进了自动冻芯操作；使用自动基组外推的芯关联。
4. AUTOCI模块：RHF/UHF CISD；RHF/UHF CCSD；ROHF CISD；ROHF CCSD；FIC-MRCI、CEPA/0变体和DDCI3。
5. CASSCF，NEVPT2，和MRCI：详细的CASSCF/NEVPT2使用辅导；加速CI（ACCCI），多根计算的更高效CI步骤；自动执行从头配位场理论；简化了双壳层轨道的产生；活性空间保护方案以及改进的警告信息；ICE-CI用于大活性空间的CI求解程序；部分收缩NEVPT2，使用或不用RI；升级了到BLOCK 1.0的接口；DMRG-NEVPT2直到20个轨道的活性空间；磁化与磁化率；按照CSF和自旋行列式打印波函；MREOM-CCSD（包括SOC）；CASSCF的局域自旋分析；自旋-自旋相互作用的片段分解；NEVPT2的累积近似；ACCCI用于FIC和DLPNO-NEVPT2的CI步骤；显关联RI-FIC-NEVPT2（NEVPT2-F12）。
6. TD-DFT和ROCIS：杂化泛函的完全TD-DFT；杂化泛函完全TD-DFT的梯度；范围分离泛函的TD-DFT/TDA梯度；ROCIS磁性（超精细，g-张量，ZFS张量，MCD）；ROCIS-RIXS光谱；PNO-ROCIS明显改进效率；超快的近似TD-DFT：sTDA/sTDDFT；TD-DFT与ROCIS的自然跃迁轨道。
7. 其它：GIAO用于NMR化学位移及各种近似（RIJOCOSX，RIJK）；基组名的操作，def2与SARC严格分开；基组与ECP一起读入；加入新的关联一致基组；加入新的SARC基组用于镧系；加入新的ANO-RCC基组；在关联计算中改进了冻芯的操作；改进了自动辅助基组的产生；热化学低频模式的校正；新的NBO接口；CPCM和改进的SMD溶剂化模型；内禀原子轨道和键轨道；改进了Boys局域化；更新并改进了mapspc程序；原子平均场（AMFI）自旋轨道耦合算符；EPRNMR支持范围分离杂化泛函；新的分子动力学模块。ORCA 4.1的新功能：
1. SCF/DFT：B97类泛函B97M-V，wB97M-V，wB97X-V以及各种D3变体；DSD-BLYP，DSD-PBEP86，DSD-PBEB95的简单输入关键词；CPCM解析Hessian；DLPNO双杂化DFT及其梯度；%method中的SymRelax选项
2. 耦合簇：迭代求解DLPNO-CCSD(T)的全(T)方程；开壳层DLPNO-CCSD密度矩阵和自旋密度矩阵；全DLPNO-MP2的梯度；用MP2、CCSD(T)、DLPNO-MP2、DLPNO-CCSD(T)执行CIM；IP、EA耦合簇方法及其DLPNO变体；开壳层STEOM-CCSD；bt-PNO-STEOM与STEOM态之间的SOC；改进多层方法，包括多层的DLPNO-IP；RHF正则CCSD(T)的F12三次标度
3. 多参考：CASSCF新的SuperCIPT收敛程序更可靠和高效；寻找最终轨道的伴随轨道（如成键-反键轨道对）构成活性空间；多参考随机相位近似MC-RPA；检查特定态CASSCF波函的稳定性；动态关联修饰方法（DCD-CAS）包含相对论效应；CASSCF RIJCOSX允许两套独立的辅助基组；CASCI/NEVPT2用于XAS和RIXS
4. 优化：NEB定位过渡态；3D松弛势能面的扫描；冗余内坐标的产生做了改进；3D体系和嵌入团簇模型的收敛更快更平滑；内秉反应坐标（IRC）跟踪；Swart模型Hessian（对弱相互作用较好）
5. 分子动力学：MD模拟可以用笛卡尔、距离、键角、二面角等限制；MD模块支持几种不同几何结构的元胞；弹性元胞；定义不同的区（原子的子集）；XYZ和PDF文件格式的轨迹；每一步保存restart文件；在每一步显示能量趋势；MD模块支持的方法范围更广（半经验、ECP、QM/MM）
6. 光谱性质：顺磁NMR谱；RI-MP2、双杂化DFT（包括GIAO，自旋分量换算和CPCM）的NMR化学位移；DFT/HF计算NMR自旋-自旋耦合；用ZORA计算NMR；基于GIAO的meta-GGA计算中，对动能密度使用Maximoff-Scuseria校正；在所有模块中的精确跃迁矩，度归不变的跃迁矩，以及到偶极、四极等的近似分解；PNO-ROCIS计算X射线吸收谱；IP-ROCISD使用高自旋ROHF参考；TD-DFT新功能（瞬态光谱，三重态梯度，旋轨耦合及梯度，对所优化的根进行跟踪，校正松弛激发态的能量；双杂化的全TD-DFT）；ESD模块的光谱性质（包含Duschinsky振、转耦合的振动分辨吸收谱；荧光和磷光速率；共振拉曼谱；支持CIS/TDDFT、ROCIS、CASSCF、EOM/STEOM；7种方案获得激发态势能面；5种坐标系的选择）
7. 工具：开壳层LED；色散相互作用密度图；DLPNO-MP2的LED；冻结态的LED；升级了AIM接口；兼容NBO 7
8. 其它：计算方法（基础架构，W2.2，W1，G2(MP2)，G2(MP2-SVP)，G2(MP2-SV)）；性质文件；把RHF正则CCSD的关联能分解为单-三电子对；用RI-MP2和DLPNO-MP2做EP2外推；镧系的新def2基组；Ce-Lu的def2-XVP/C辅助基组；强大的二阶优化程序用于局域轨道；加入新基组ORCA 4.2的新功能：
1. 局域关联：开壳层的迭代(T)；开壳层的多级别方案（全部PNO精度级别）；闭壳层DLPNO-STEOM-CCSD和DLPNO-CCSD(T)-F12；LED分析使用自动分片；RIJCOSX-LED；HF-LD方法用于高效的色散能计算
2. 多参考方法：FIC-CASPT2包括能级移动和IP/EA移动；FIC-NEVPT2非松弛密度和自然轨道；改进的CIPSI/ICE可以用组态、个别行列式、CSF；FIC-MRCI的变体FIC-ACPF/AQCC；高效的线性响应CASSCF；MRCI和CIPSI/ICE降低了内存需求
3. 光谱：GIAO EPR；改进的ESD模块用于荧光、磷光、带形、寿命、共振拉曼计算；ESD预测系间窜越无辐射速率；CASSCF计算超精细耦合
4. 激发态：TD-DFT考虑旋轨耦合；TD-DFT用于MECP优化；优化圆锥交叉点；TDDFT使用范围分离双杂化泛函（ωB2PLYP，ωB2GPPLYP）；数值和Hellmann-Feynman NACME使用TD-DFT/CIS；闭壳层体系DLPNO-STEOM-CCSD
5. 溶剂化：CPCM高斯电荷方案使用换算的vdW面和溶剂排除面（SES），可用于单点能和基于解析梯度的结构优化
6. SCF/优化/半经验/基础架构，等：改进了NEB优化过渡态（也可用xTB的初始路径）；改进了工作流程的脚本语言；改进了ASCII格式的属性文件；libxc接口可以使用更多的泛函；Grimme GFN-xTB和GFN2-xTB的接口；IRC算法的改进；百万级别原子体系的直角坐标优化；仅优化特定原子或特定片段
7. QM/MM和MM：ORCA自带的MM和QM/MM首次发布；NAMD的CHARMM格式自动转化；自动对非标准分子产生简单的力场；简单地定义活性区和QM区；自动包含和放置链接原子；自动移动电荷防止过度极化；MM和QM/MM可用于所有类型的优化、NEB/NEB-TS、频率分析；MD模拟和优化中使用刚性水（TIP3P）
8. 分子动力学：MD模块对大体系使用直角坐标优化；保存DCD格式的轨迹文件；thermostat可以使用温度梯度；更灵活的区域定义；两个新的限制选项，可以使质心固定或整个分子刚性；每n步MD存储一个GBW文件；设定原子在MD中的最大位移；在MD中更好地控制SCF不收敛；解决了MD几步后速度下降的问题；MD模块可以使用Grimme的xTB，从而更快地模拟大体系
9. 其它：在不同温度下计算热化学校正时无需重算Hessian；可以在geom区用列表形式定义分子片；定义原子列表和片段可以用更简单的输入格式，特别适用于大量原子列表；basename.trj文件改名为basename_trj.xyzORCA 5的新功能：
1. SCF和基础：新的COSX使用新的格点，新的解析积分，和更准确的导数；新的二次收敛SCF（UHF和RHF）；新的SHARK积分包；GIAO-SOMF积分；SCF和CP-SCF的矩阵和矩阵容器用共享内存存储；提高了CP-SCF的一致性和效率；改进Compound方法的功能；改进性质文件的内容；Compound方法数据库；ma基组外推；Rb-Xe元素的SARC ZORA/DKH基组；部分扩充（jul-，jun-，may-，apr-）的Dunning基组；新的对称性处理；到外部程序的一般接口（轨道，积分）
2. 结构优化，过渡态，Hessian：NEB的改进（与TD-DFT组合的Flat-NEB-TS）；优化圆锥交点；Meta-GGA Hessian；重新设计的外部优化程序选项
3. 性质：VPT2振动平均NMR屏蔽和EPR超精细耦合常数；NBO化学屏蔽分析；NMR化学位移的局域轨道分解；改进了NMR间接自旋-自旋耦合的效率；meta-GGA NMR屏蔽和g张量计算中对tau求解Dobson规范不变解；双壳层AILFT；LFT模块进行多种类型的XAS计算；精确跃迁距；ANISO程序的接口；用DKH和图景变换进行局域超精细分析；通过.cube文件模拟简单的NMR谱并绘制屏蔽张量和极化张量；用有效核电荷计算超精细耦合张量的Gauge校正；FMO布居分析
4. 嵌入，QMM/MM，多尺度/多级别方法：QM/QM2和QM/QM2/MM用于大体系和生物分子；IONIC-CRYSTAL-QMMM用于离子晶体；MOL-CRYSTAL-QMMM用于分子晶体；AMBER转化工具；openff工具转化；改进点电荷梯度的效率
5. MP2：UHF RI-MP2与DHDF的二阶导数性质（磁性质和电性质）；RI-MP2的<S2>
6. CCSD(T)：CPCM各种变体；非HF参考的情况下校正四阶项
7. 多参考方法：ICE的大量改进（CSF，CFG，DET，并行化）；完全内收缩多参考耦合簇（FIC-MRCC）；CASPT2-K（用修改的零阶哈密顿）和CASPT2的IPEA能级移动；避免四阶约化密度矩阵的正则CASPT2和CASPT-K；避免四阶约化密度矩阵的正则NEVPT2；DLPNO-NEVPT2-F12；NEVPT2的cumulant近似（需小心使用！）；FIC-NEVPT2的虚能级移动；DCD-CAS(2)和(H)QD-NEVPT2的AILFT；MC-RPA使用阿贝尔点群对称性；CASCI计算XES谱；在CASSCF/QDPT和DCD-CAS(2)级别对HFC张量的有效核电荷SOC贡献使用Gauge校正；(H)QD-NEVPT2级别的EPR参数；ANISO接口；CASSCF/QDPT和DCD-CAS(2)级别下对超精细A张量的有效哈密顿处理方法；用户指定磁场的磁化率张量
8. 局域关联：RHF DLPNO-MP2和DHDFT的NMR屏蔽和偶极极化率；DLPNO-STEOM-CCSD的多处改进；DLPNO-STEOM-CCSD计算瞬态吸收光谱，包括芯激发，IP/EA，密度；多级别DLPNO-STEOM-IP/EA；多级别DLPNO-MP2（能量、梯度、响应）；开壳层和闭壳层的HFLD方法；开壳层的多级别DLPNO-CCSD(T)；PNO外推方案获得PNO极限；开壳层DLPNO-CCSD(T)-F12；优化了DLPNO-CCSD-F12代码；定制DLPNO的CC
9. AutoCI：大量底层修改；改进IC-MRCC；RHF/UHF CID/CEPA(0)；RHF/UHF CID/CISD/CEPA(0)单粒子密度矩阵
10.DFT：梯度VV10和VV10 GIAO-NMR；LibXC升级到5.1.0；LibXC的支持推广到范围分离泛函和双杂化泛函以及TD-DFT梯度；添加了B97M-D4，wB97X-D4，wB97M-D4的参数；PBE-QIDH和PBE0-DH全局双杂化；范围分离杂化泛函LC-PBE和范围分离双杂化泛函RSX-QIDH和RSX-0DH；用户自定义短程为PBE交换的范围分离泛函；用于激发态的新的范围分离双杂化泛函wB88PP86和wPBEPP86；用于激发态的自旋分量换算、反自旋换算全局双杂化泛函：SCS/SOS-B2PLYP21，SCS-PBE-QIDH，SOS-PBE-QIDH，SCS-B2GP-PLYP21，SOS-B2GP-PLYP21；用于激发态的自旋分量换算、反自旋换算范围分离双杂化泛函：SCS/SOS-wB2PLYP，SCS-wB2GP-PLYP，SOS-wB2GP-PLYP，SCS-RSX-QIDH，SOS-RSXQIDH，SCS-wB88PP86，SOS-wB88PP86，SCS-wPBEPP86，SOS-wPBEPP86
11.溶剂化：Gaussian电荷方案的解析Hessian；正则和DLPNO耦合簇CPCM；有机溶质Gaussian电荷方案的溶解自由能做了参数化；更高效的势积分和积分导数
12.TD-DFT和光化学：TD-DFT的非绝热耦合矩阵元；LR-CPCM激发能和梯度；共线自旋翻转TD-DFT和CIS及梯度；CIS/TD-DFT的布居分析；自旋分量换算和反自旋换算技术用于CIS(D)和含时双杂化；CIS(D)，SCS/SOS-CIS(D)，和含时双杂化计算单、三态激发能；底层的改进和执行平台 Linux 32/64，Windows，Mac OS。 资源 ORCA输入文件库：https://sites.google.com/site/orcainputlibrary/
量子化学软件ORCA快速入门指南（中文翻译）：https://alexander-qi.github.io/2019/orcajumpstart/相关软件 1. ABIN 2. CalcUS 3. ChemCraft 4. ChemShell 5. KiSThelP 6. MoCalc2012 7. MOKIT 8. Molden 9. MonaLisa 10. PVSCF 11. PyVibMS 12. QMForge 13. QMMM 14. SAPT 15. SpecDis 16. TheoDORE 17. WebMO