探討N7方法隨分子所含重原子數增加的時間變化
1.方法VS.重原子數(單位:秒)
TPSSKCIS/MG3S | MP2/DIDZ | MP2/MG3S | MP4SDQ/6-31G(2df,p) | QCISD(T)/6-31G(d) | |
2 | 7.2 | 3 | 10 | 6.2 | 32.6 |
4 | 17.6 | 5.6 | 20 | 27.6 | 32 |
6 | 108.8 | 16.2 | 154.8 | 251.2 | 346 |
8 | 268.6 | 46.2 | 493.2 | 987.6 | 1421.8 |
這個表是分別用5個分子來計算所得的時間平均值,若以橫列來看,含相同的重原子數,
大致上計算所耗的時間為MP2/DIDZ < MP2/MG3S < MP4SDQ/6-31G(2df,p) <
QCISD(T)/6-31G(d) ,也就是隨使用的方法越高階所花費的計算時間也越多;若以直行來
看,單一方法隨重原子數增加計算時間也越多,除了在QCISD(T)/6-31G(d)那一行含重原
子2個的分子反而比含重原子4個的分子計算時間長,應該是因為所選的分子太小和對稱性
原因所造成的,而基本上含重原子2、4個分子計算時間都還算少,到了含6個重原子的計
算時間則有遽增的現象,因為分子越來越大的緣故所造成。
2.時間加總
N7 | 2 | 4 | 6 | 8 |
時間加總 | 59 | 102.8 | 877 | 3217.4 |
比例 | 1.00 | 1.74 | 14.86 | 54.53 |
將所有方法的計算時間加總起來,而比例是重原子數4、6、8個分子時間加總值相對於
重原子數2個的時間加總值,4個的計算時間約為2個的2倍,而從6個開始計算時間增加
不少,應該在4到6個分子間有個轉折點,表示從含6個分子開始分子數所含的原子數及對
稱性問題等,造成時間計算花費越來越多。
3.成分比例
成分比例 | TPSSKCIS/MG3S | MP2/DIDZ | MP2/MG3S | MP4SDQ/6-31G(2df,p) | QCISD(T)/6-31G(d) |
2 | 12.20% | 5.08% | 16.95% | 10.51% | 55.25% |
4 | 17.12% | 5.45% | 19.46% | 26.85% | 31.13% |
6 | 12.41% | 1.85% | 17.65% | 28.64% | 39.45% |
8 | 8.35% | 1.44% | 15.33% | 30.70% | 44.19% |
從橫列來看,可看出QCISD(T)/6-31G(d)所花費的時間都是佔最大的,而MP4SDQ/6-31G(2df,p)
在含2個那列比例反而比MP2/MG3S低,雖然MP4SDQ比MP2方法高階,但MG3S basis set比
6-31G(2df,p) basis set 大,所以所花費的時間反而是MP2/MG3S比較多,不過隨重原子數增加
MP4SDQ/6-31G(2df,p)所佔的計算比例越來越大,顯示出大致上MP4SDQ/6-31G(2df,p)是比
MP2/MG3S高階的方法。
4.MP4SDQ/6-31G(2df,p) 及 QCISD(T)/6-31G(d) 比例做圖
從第3個表可發現隨重原子增加MP4SDQ/6-31G(2df,p)和 QCISD(T)/6-31G(d)的比例
大致上隨重原子數增加而增加,而QCISD(T)/6-31G(d)所佔的比例皆是最大的,
另外從圖中可發現雖然MP4SDQ/6-31G(2df,p)的計算比例隨重原子數增加而增加
,但所增加的幅度並沒有比QCISD(T)/6-31G(d)大,可以推知含重原子數8個以上
的分子計算時間比例還是以QCISD(T)/6-31G(d)佔最多。