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. GUIDE 6. KiSThelP 7. MoCalc2012 8. MOKIT 9. Molden 10. MonaLisa 11. Newton-X 12. PVSCF 13. PyVibMS 14. QMForge 15. QMMM 16. SAPT 17. SpecDis 18. TheoDORE 19. WebMO