cas-bigdatalab Multiwfn Wavefunction Analysis
功能说明
使用 Multiwfn 波函数分析程序读取 Gaussian 生成的 .fchk 文件，提取或计算以下信息：
- HOMO / LUMO / HOMO-LUMO gap - 轨道能级信息
- 原子电荷、布居分析 - Mulliken、Hirshfeld、ADCH 等电荷模型
- 分子表面分析 - 体积、表面积、极值、平均值、方差
- 表面映射性质 - 静电势、局域电离能、电子附着能等
触发条件
当需要对 Gaussian 生成的波函数文件进行详细分析时触发。
使用方法
python scripts/run_multiwfn_skill.py \
--input_path molecule.fchk \
--other_param "0\n7\n11\n1\nn\n0\n12\n2\n1\n0\n11\nn\n-1\n2\n2\n0\n11\nn\n-1\n2\n4\n0\n11\nn\n-1\n2\n-4\n0\n11\nn\n-1\n2\n12\n0\n11\nn\n-1\n2\n11\n0\n11\nn\n-1\n-1\n22\n0\nq" \
--threads 32 \
--output_dir outputs \
--mout_output_path outputs/molecule.mout \
--compressed_output_path outputs/output.zip
参数说明
| 参数 | 类型 | 必填 | 说明 |
|---|---|---|---|
| input_path | string | 是 | 输入文件路径（.fchk, .wfn, .wfx 等） |
| other_param | string | 否 | Multiwfn 命令序列（多行字符串） |
| threads | int | 否 | 计算线程数（默认 32） |
| multiwfn_path | string | 否 | Multiwfn 安装路径 |
| output_dir | string | 是 | 输出工作目录 |
| mout_output_path | string | 是 | Multiwfn 主输出日志路径 |
| compressed_output_path | string | 是 | 其他输出文件压缩包路径 |
输出参数
| 参数 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| mout_output_path | string | Multiwfn 主输出日志路径 |
| compressed_output_path | string | 其他输出文件压缩包路径 |
输出结构
输出目录包含：
*.mout- Multiwfn 主输出日志summary.json- 提取的结构化摘要stderr.log- 错误日志（如有）output.zip- 包含 summary.json 和 stderr.log 的压缩包
summary.json 结构
{
"tool": "Multiwfn",
"inputPath": "/path/input.fchk",
"moutPath": "/path/output.mout",
"normalExit": true,
"formula": "H4 C2 O2",
"atomCount": 8,
"molecularMass": 60.05204,
"electronCount": 32.0,
"numThreads": 32,
"wavefunctionType": "restricted single-determinant",
"orbitals": {
"homo": { "orbitalIndex": 16, "energyAu": -0.271829, "energyEv": -7.396854 },
"lumo": { "orbitalIndex": 17, "energyAu": 0.009501, "energyEv": 0.258535 },
"gap": { "energyAu": 0.281330, "energyEv": 7.655389, "energyKjMol": 738.632875 }
},
"surfaceAnalyses": [...],
"populationAnalysis": { "chargeModels": [...] },
"atomSurfaceContributions": [...]
}
依赖
- Python 3.x
- Multiwfn 3.8+
注意事项
- 确保已正确安装 Multiwfn 并配置
MULTIWFN_ROOT环境变量 other_param参数支持多行字符串，每行一个 Multiwfn 命令- 当前仅支持 Linux 环境