简介

功能

亮点

简介

Multiwfn全称为Multifunctional wavefunction analyzer，是由北京科技大学化学与生物工程学院卢天编写的一个功能丰富强大的波函分析程序，其利用被众多主流量化软件（Gaussian、GAMESS-US/UK、Firefly、Q-Chem等）支持的PROAIM的波函数文件.wfn、Gaussian的.fch文件作为输入，支持NBO程序产生的.31~.40文件用于考察NAO、NHO、NBO、NLMO，还可以读取cube文件进行分析处理。本程序开发目的旨在提供一个好用、易用、灵活、免费的波函数分析程序，帮助解决实际问题。最新版本是2.4，支持Linux和Windows平台，下载地址见参考资料。本程序为开源，完全免费，可任意传播，不得用于商业用途。

功能

1. Multiwfn支持多种输入格式：.wfn/.wfx（PROAIM波函文件的传统格式和扩展格式），.31~.40（NBO绘图文件），.fch（Gaussian格式化的检查点文件），.cube（Gaussian类型格点文件），.grd（Dmol3格点文件），.pdb。

2. 基本功能：显示分子结构和轨道波函数图形；输出某点的全部特性；输出某条线上的全部特性并绘制曲线图；输出某个面上的全部特性并绘图；输出某一空间范围的特性并绘制等值线图；电子密度及其拉普拉斯函数以及ELF/LOL等函数的拓扑分析（包括AIM分析）；波函数修改；布居分析（可输出Hirshfeld、VDD、Mulliken及其三种变体、Lowdin、Becke、ADCH、CHELPG和MK电荷），轨道成分分析（三种Modified MPA方法，Hirshfeld方法，NAO方法。且可以定义片段），键级分析（Mayer键级、Wiberg键级、Mulliken键级、多中心键级，并可分解成轨道贡献），绘制总DOS/部分DOS/重叠DOS，绘制红外/拉曼/紫外可见光谱，分析处理格点文件，定量分子表面分析，适应性自然密度划分(AdNDP) 等。另外还包含诸多其它计算化学任务中常用到的功能，如电荷转移分析、计算分子范德华体积、监控Gaussian的SCF收敛过程等。

3. Multiwfn支持的实空间函数：电子密度，电子密度梯度的模，电子密度的拉普拉斯量，轨道波函值，电子自旋密度，哈密顿动能K(r)，拉格朗日动能G(r)，原子电荷/核电荷的静电势，Becke和Tsirelson分别定义的电子定域化函数（ELF），Becke和Tsirelson分别定义的局域轨道定位函数（LOL），局域信息熵，总静电势（ESP），约化密度梯度（RDG）及其promolecule近似版本，Sign(lambda2)*rho及其promolecule近似版本，费米穴/相关因子函数，平均局部离子化能，源函数。

亮点

(1) 极其用户友好。 Multiwfn作为交互式程序，在每一步都会给出提示告诉用户下一步做什么。该程序几乎不输出任何晦涩难懂的信息，确保了新手在使用时也不会遇到障碍。程序手册不仅对程序各功能涉及的理论进行了详细介绍、讲解了各功能的使用方法，还提供了大量研究实例，帮助新手快速上手。

(2) 不需要第三方绘图软件。程序会自动在内部调用DISLIN图形库直接将结果可视化，大部分绘图参数也可以由用户以交互方式调节。这使得波函数的分析过程明显简化，尤其是实空间函数分布的研究。

(3)高效率。程序代码被充分优化，且计算耗时的功能都使用了OpenMP技术实现了并行化。对于耗时的任务，本程序的计算效率明显超过了同类程序。同时，对内存的消耗也很小。