GAMESS

GAMESS steht für General Atomic Molecular and Electronic Structure System und ist die Bezeichnung für ein Softwarepaket zur Verwendung in der Quantenchemie. Nachdem dessen Entwicklung in den 1980er Jahren in die beiden Zweige GAMESS (UK) und GAMESS (US) aufgeteilt wurde, werden sie einzeln gepflegt und unterscheiden sich deutlich. Viele frühe Entwicklungen sind aus dem britischen ATMOL-Programm eingeflossen.

GAMESS (UK)

GAMESS (UK) kann eine Reihe von standard-computerchemischen Berechnungen zu Elektronenstrukturen durchführen, zum Beispiel Hartree-Fock, Møller-Plesset-Störungstheorie erster und zweiter Ordnung (MP2 und MP3), Coupled cluster (CCSD und CCSD(T)), Dichtefunktionaltheorie (DFT), Configuration Interaction (CI) und andere. Berechnungen von Valence-Bond-Wellenfunktionen sind mit dem TURTLE-Code von J.H. van Lenthe möglich.

GAMESS (UK) wird von CFS entwickelt, einer Softwarefirma unter der Lizenz des „UK's Council for the Central Laboratories of the Research Councils (CCLRC)“. Die Vollversion der Software ist nur für akademische Forscher innerhalb Großbritanniens kostenlos; ausländische Forscher sowie industrielle Nutzer müssen Lizenzgebühren bezahlen. Eine kostenlose Demo-Version ist verfügbar.

GAMESS (US)

Übersicht über GAMESS (US) – Funktionalitäten
C – conventional integrals storage
D – direct atomic orbital (AO) integration
p – parallel execution
F – Fragment MO compatibility
SCFTYP= RHF ROHF UHF GVB MCSCF
Energy CDpF CDpF CDpF CDp CDpF
Analytic gradient CDpF CDpF CDpF CDp CDpF
Numerical Hessian CDpF CDp CDp CDp CDp
Analytic Hessian CDpF CDpF CDpF CDp Dp
MP2 energy CDpF CDpF CDp nein CDp
MP2 gradient CDpF Dp CDp nein nein
CI energy CDpF CDp nein CDp CDp
CI gradient CD nein nein nein nein
CC energy CDpF CDF nein nein nein
EOM energy CD CD nein nein nein
DFT energy CDpF CDp CDpF nein nein
DFT gradient CDpF CDp CDpF nein nein
TD-DFT energy CDpF nein CDpF nein nein
TDDFT gradient CDpF nein nein nein nein
MOPAC energy ja ja ja ja nein
MOPAC gradient ja ja ja nein nein

Das Software-Paket GAMESS (US) für die Computerchemie wurde unabhängig von der britischen Version von Mark S. Gordon an der Iowa State University weiterentwickelt und wird bis heute von ihm betreut. Es hat anders als GAUSSIAN keine kommerzielle, sondern eine akademische Lizenz und ist damit für Akademiker kostenlos. Es ist inzwischen mit GAUSSIAN in Funktion und Leistungsfähigkeit vergleichbar und hat – nicht zuletzt aus Kostengründen – eine große Verbreitung erreicht. Neben der Gruppe um Mark Gordon ist auch eine große Zahl anderer theoretisch-chemischer Arbeitsgruppen auf der ganzen Welt in die Entwicklung von GAMESS involviert. Das Programm ist jetzt für alle üblichen Plattformen wie Mac OS, Linux und Windows verfügbar.

Ebenso wie GAUSSIAN stellt auch GAMESS keine graphische Benutzeroberfläche zur Verfügung. Eingabe und Ausgabe von Daten erfolgen als Textdateien im ASCII-Code. Es ist allerdings möglich, GAMESS mit verschiedenen graphischen Programmen zu kombinieren, die die Eingabe bzw. die Auswertung der Ausgabedateien erleichtern.

Wie die britische Version ist auch GAMESS (US) mit der Hartree-Fock-Methode (mit RHF, ROHF und UHF), Konfigurationswechselwirkung, Coupled Cluster, der Møller-Plesset-Störungstheorie und der Dichtefunktionaltheorie kompatibel, darüber hinaus mit MCSCF (Multi configuration self-consistent field).

Siehe auch

Literatur

  • M. F. Guest, I. J. Bush, H. J. J. van Dam, P. Sherwood, J. M. H. Thomas, J. H. van Lenthe, R. W. A. Havenith and J. Kendrick: The GAMESS-UK structure package: algorithms, developments and applications. In: Molecular Physics 103, 2005, S. 719–747

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