示例 01：第一个 Gaussian 计算——水分子单点与几何优化¶

目的¶

用最小的输入文件（水分子，HF/6-31G(d)）跑通 Gaussian 16，熟悉 Link 0 / route / title / 电荷多重度 / 坐标 / 空行这几部分。
运行第一个几何优化（B3LYP/6-31G(d) Opt），观察每一步的能量和收敛判据。
学会判断作业是否 Normal termination，失败时定位出错的 Link。

文件说明¶

文件	内容
`h2o_hf_sp.gjf`	`#p HF/6-31G(d) SP`：水分子单点能，最小示例
`h2o_b3lyp_opt.gjf`	`#p B3LYP/6-31G(d) Opt`：水分子几何优化，初始结构故意给得较粗糙
`run_g16_local.sh`	本机（Linux/WSL）依次运行 gjf，自动去除 CRLF、检查末尾空行，并报告 OK/FAILED、最后的 SCF 能量和出错的 Link
`run_g16_slurm.sh`	最小 Slurm 提交脚本（每个作业独立 scratch，结束时清理）

运行步骤¶

# 0) make sure Gaussian is set up (see chapter 1, section 4)
export g16root=/path/to/parent/of/g16
source $g16root/g16/bsd/g16.profile
export GAUSS_SCRDIR=/tmp/$USER/g16scr && mkdir -p $GAUSS_SCRDIR

cd Gaussian/examples/01-first-job-h2o

# 1a) run directly
g16 < h2o_hf_sp.gjf > h2o_hf_sp.log
g16 < h2o_b3lyp_opt.gjf > h2o_b3lyp_opt.log

# 1b) or use the helper script (runs every *.gjf and checks termination)
bash run_g16_local.sh

# 1c) or submit to a Slurm cluster
sbatch run_g16_slurm.sh h2o_b3lyp_opt.gjf

两个作业在普通电脑上都只需几秒。

预期结果 / 如何检查¶

tail -n 1 h2o_hf_sp.log                     # Normal termination of Gaussian 16 ...
grep "SCF Done" h2o_hf_sp.log               # E(RHF) about -76.01 Hartree
grep -m1 "basis functions" h2o_hf_sp.log    # 19 basis functions for H2O/6-31G(d)
grep -A1 "Dipole moment" h2o_hf_sp.log

grep -c "SCF Done" h2o_b3lyp_opt.log        # number of optimization steps
grep "Stationary point found" h2o_b3lyp_opt.log
grep -A8 "Optimized Parameters" h2o_b3lyp_opt.log

判断标准：

两个 log 的最后一行都是 Normal termination of Gaussian 16 at ...。
HF/6-31G(d) 单点能在 −76.01 Hartree 附近；水分子用 6-31G(d)（6D）共有 19 个基函数（O 15 个 + 每个 H 2 个）。
优化出现 -- Stationary point found.，O–H 约 0.97 Å、H–O–H 约 103–104°。实验值为 0.9572 Å 和 104.52°（NIST CCCBDB）；B3LYP/6-31G(d) 与实验有零点几个百分点的偏差，属于正常。以上计算值为近似值，请以你自己的输出为准。
用 GaussView 打开 h2o_b3lyp_opt.log，Results → Optimization 可以看到能量随步数下降的曲线。

也可以用仓库脚本批量汇总（参数用 -h 查看）：

python ../../scripts/g16_log_summary.py -h

注意事项¶

文件末尾必须有空行，否则 L101 报 End of file in ZSymb.。在 Windows 上编辑过的文件先 dos2unix。
%nprocshared 和 %mem 按自己机器的情况调整。在集群上，%nprocshared 要等于 --cpus-per-task，%mem 约为 --mem 的 75–85%。
登录节点上只能跑这种几秒钟的测试；正式计算请用 run_g16_slurm.sh 或第17章的模板。
Opt 只保证找到驻点，正式工作中应写 Opt Freq 并确认没有虚频（第6章）。
生成的 .chk 可以用 formchk h2o_b3lyp_opt.chk 转成 .fchk，在 GaussView 中查看轨道。