General Atomic and Molecular Electronic Structure System ( GAMESS (EE. UU.) ) es un software informático para química computacional . [1] [2] [3] [4] [5] El código original comenzó el 1 de octubre de 1977 como un proyecto de Recursos Nacionales para Cálculos en Química. [6] En 1981, la base del código se dividió en variantes GAMESS (EE. UU.) y GAMESS (Reino Unido) , que ahora difieren significativamente. GAMESS (EE. UU.) es mantenido por los miembros del Grupo de Investigación Gordon en la Universidad Estatal de Iowa . [7] El código fuente de GAMESS (EE. UU.) está disponible como freeware disponible en código fuente , pero no es software de código abierto , debido a restricciones de licencia.
GAMESS (EE. UU.) puede realizar varios cálculos generales de química computacional , incluidos el método Hartree-Fock , la teoría del funcional de la densidad (DFT), el enlace de valencia generalizado (GVB) y el campo autoconsistente multiconfiguracional (MCSCF). Las correcciones de correlación después de estos cálculos de SCF se pueden estimar mediante la interacción de configuración (CI), la teoría de perturbación de Møller-Plesset de segundo orden (MP2) y la teoría de cúmulos acoplados (CC). El efecto del solvente se puede considerar utilizando la mecánica cuántica y la mecánica molecular a través de potenciales de fragmentos efectivos discretos o modelos continuos (como PCM). Se pueden calcular correcciones relativistas, incluidos los términos escalares de Douglas-Kroll de tercer orden.
El programa GAMESS (EE. UU.) posee métodos aproximados de resolución de identidad (RI), que reducen el costo total de un método al proyectar el tensor ERI en tres matrices centrales. La aproximación RI se ha aplicado a los métodos MP2 y CCSD(T), respectivamente. El código RI-MP2 y RI-CC se benefician de un modelo de paralelización MPI/OpenMP que permite un gran escalamiento y cálculos rápidos.
GAMESS (EE. UU.) también cuenta con una serie de métodos de fragmentación que permiten al usuario abordar sistemas moleculares más grandes dividiendo una molécula grande en fragmentos más pequeños y más factibles. Algunos ejemplos son el método de orbital molecular de fragmentos (FMO), el método de potencial de fragmentos efectivos (EFP) y el método de orbital molecular de fragmentos efectivos (EFMO).
El software GAMESS (EE. UU.) también proporciona una técnica integral de análisis de enlaces basada en el análisis de orbitales cuasiatómicos (QUAO) propuesto por el profesor Klaus Ruedenberg. El análisis QUAO proporciona una perspectiva cuasiatómica de los orbitales moleculares de enlace en las moléculas. Estos son orbitales orientados que muestran la dirección del enlace. Los QUAO se caracterizan por su orden de enlace (BO), orden de enlace cinético (KBO), que es una medida de la fuerza del enlace, y su número de ocupación. El análisis QUAO permite a los usuarios estudiar patrones de enlaces en moléculas de tamaño pequeño a mediano con un alto grado de precisión.
Si bien el programa no realiza directamente cálculos de mecánica molecular , puede realizar cálculos mixtos de mecánica cuántica y mecánica molecular a través de potenciales de fragmentos efectivos o mediante una interfaz con el código Tinker . El método de orbitales moleculares de fragmentos se puede utilizar para tratar sistemas grandes, dividiéndolos en fragmentos.
También se puede interactuar con los programas de enlace de valencia VB2000 y XMVB y con el programa de análisis de población de orbitales de enlace natural (NBO).
Los archivos de entrada utilizan un esquema basado en palabras clave. Por ejemplo, $CONTRL SCFTYP=ROHF MAXIT=30 $END, que especifica que la parte SCF del código debe realizar un cálculo Hartree–Fock (ROHF) restringido en el entorno abierto y salir si el resultado no converge en 30 iteraciones. La salida está en un archivo de texto en inglés. [8]