Noutăţi incluse în Gaussian 09

Modelarea sistemelor cu număr mari de atomi folosind metoda ONIOM

În cadrul metodei ONIOM pentru versiunea Gaussian 09, influenţa electronilor atomilor din stratul MM (molecular mechanics) este luată în considerare în timpul calculelor efectuate pentru zona QM (quantum mechanics). În plus,  a fost implementat un nou algoritm rapid şi eficient prin care se ţine cont de cuplajul dintre atomii din zona MM  şi cei din zona QM. Tot pentru tratarea sistemelor cu număr mare de atomi prin metoda ONIOM, versiunea Gaussian 09 furnizează câteva îmbunătăţiri, printre care:

·         Optimizarea stărilor de tranziţie

·         Calcule de tip IRC mult mai rapide

·         Calculul modurilor normale de vibraţie

·         Calcule în soluţie

·         Personalizarea câmpurilor de forţe folosite pentru calculul atomilor din zona MM

·         Noi implementări pentru metodele semiempirice AM1, PM3, PM3MM, PM6 şi PDDG cu gradienţi analitici şi calculul modurilor normale de vibraţie.

Studiul stărilor excitate în fază gazoasă şi în soluţie

Gaussian 09 include mai multe metode noi pentru studiul sistemelor moleculare în stare excitată, pentru reacţii şi procese:

·         Gradienţi analitici DFT dependenţi de timp (TD-DFT)

·         Metoda EOM-CCSD

·         Analiza Franck-Condon şi Herzberg-Teller

·         Calcule complete de tip CIS şi TD-DFT în soluţie (pentru stări de echilibru şi de ne-echilibru)

Multe alte noi avantaje

·         Imbunătăţirea semnificativă a metodelor de solvatare: pe lângă tratarea stărilor excitate, metoda SCRF include o nouă implementare care încorporează un formalism al sarcinii continue de suprafaţă care asigură continuitatea, uniformitatea şi robusteţea câmpului de reacţie şi care are de asemenea derivate continue în raport cu poziţiile atomilor şi cu câmpurile externe perturbative. Aceasta conduce la procese de optimizări mai rapide şi de încredere, necesitând un număr de paşi de optimizare similar cu cel corespunzător stărilor gazoase şi la obţinerea unor frecvenţe de vibraţie în soluţie de mare acurateţe.

·         Gradienţi analitici pentru metoda Brueckner Doubles (BD)

·         Prezicerea unor noi spectre: calculul analitic al hiperpolarizabilităţilor şi calculul numeric al hiperpolarizabilităţilor de ordin 2, intensităţi Raman analitice statice şi dinamice, intensităţi ROA dinamice analitice, îmbunătăţirea calculului frecvenţelor anarmonice

·         Analiza de populaţie pentru orbitali individuali

·         Restartarea mai multor tipuri de calcule, definirea fragmentelor la specificarea moleculei, fixarea poziţiei atomilor după tipul lor, după fragmentul molecular din care fac parte, după stratul din care fac parte într-un calcul ONIOM, selectarea şi sortarea modurilor normale de interes în timpul unui calcul de frecvenţe, salvarea şi citirea amplitudinilor post-SCF, salvarea şi citirea modurilor normale de vibraţie

·         Mai multe funcţionale DFT noi, incluzând funcţionale care încorporează corecţii pentru distanţă mare, corecţii dispersive şi funcţionale dublu hibride.

·         O îmbunătăţire substanţială a performanţei programului, îmbunătăţire care vizează optimizarea moleculelor cu număr mare de atomi, calculul modurilor normale de vibraţie pentru molecule mari (de circa 16 ori mai rapide pentru calculul paralel), calcule IRC (de circa 3 ori mai rapide) calculul rotaţiilor optice  (de circa 2 ori mai rapide)