Gaussian (सॉफ्टवेयर)

गाऊसियन (सॉफ्टवेयर)

परिचय

गाऊसियन (Gaussian) एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला रासायनिक कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान प्रोग्राम है। यह क्वांटम रसायन विज्ञान और आणविक मॉडलिंग के लिए बनाया गया है। इसका उपयोग अणुओं और रासायनिक प्रणालियों के इलेक्ट्रॉनिक संरचना की गणना करने के लिए किया जाता है। गाऊसियन का विकास 1970 के दशक में शुरू हुआ था और यह लगातार विकसित हो रहा है। यह वैज्ञानिक अनुसंधान और औद्योगिक अनुप्रयोगों दोनों में एक महत्वपूर्ण उपकरण बन गया है। यह परमाणु ऊर्जा के स्तर, आणविक ज्यामिति, कंपन आवृत्ति, और अन्य रासायनिक गुणों की भविष्यवाणी करने में सक्षम है।

गाऊसियन का इतिहास

गाऊसियन का विकास रॉबर्ट चैपमैन द्वारा शुरू किया गया था। पहला संस्करण 1970 के दशक में जारी किया गया था। समय के साथ, गाऊसियन में कई नई सुविधाएँ और सुधार जोड़े गए हैं। यह जॉर्जिया विश्वविद्यालय में विकसित किया गया था और अब गाऊसियन इंक द्वारा व्यावसायिक रूप से समर्थित है। गाऊसियन का विकास क्वांटम रसायन विज्ञान के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति के साथ जुड़ा हुआ है। हार्ट्री-फॉक विधि, घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (DFT), और पोस्ट-हार्ट्री-फॉक विधियों जैसे विभिन्न क्वांटम रासायनिक तरीकों को लागू करने की क्षमता ने इसे शोधकर्ताओं के लिए एक अनिवार्य उपकरण बना दिया है।

गाऊसियन की मुख्य विशेषताएं

गाऊसियन कई प्रकार की गणनाएँ करने में सक्षम है, जिनमें शामिल हैं:

**इलेक्ट्रॉनिक संरचना गणना:** यह अणुओं और रासायनिक प्रणालियों के इलेक्ट्रॉनिक संरचना की गणना करता है।
**ज्यामिति अनुकूलन:** यह अणुओं की सबसे स्थिर ज्यामिति खोजने में मदद करता है।
**आवृत्ति गणना:** यह अणुओं के कंपन आवृत्ति की गणना करता है, जो अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए उपयोगी है।
**ऊर्जा प्रोफाइलिंग:** यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रोफाइल का निर्माण करता है, जो प्रतिक्रिया तंत्र को समझने में मदद करता है।
**स्पेक्ट्रोस्कोपिक गुण:** यह यूवी-विज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी, और एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसे विभिन्न स्पेक्ट्रोस्कोपिक गुणों की गणना करता है।
**आणविक गुण:** यह ध्रुवीयता, चार्ज वितरण, और आणविक द्विध्रुवीय आघूर्ण जैसे विभिन्न आणविक गुणों की गणना करता है।

गाऊसियन में उपयोग किए जाने वाले तरीके

गाऊसियन विभिन्न प्रकार के क्वांटम रासायनिक विधियों को लागू करता है, जिनमें शामिल हैं:

गाऊसियन में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य तरीके
विधि	विवरण	अनुप्रयोग
हार्ट्री-फॉक (HF)	एक स्व-संगत क्षेत्र विधि जो इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन अंतःक्रियाओं को औसत मानती है।	प्रारंभिक गणनाओं और बड़े अणुओं के लिए उपयोगी।	घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (DFT)	एक विधि जो इलेक्ट्रॉन घनत्व पर आधारित है।	सटीक और कुशल, विभिन्न प्रकार के अणुओं के लिए उपयुक्त। DFT के अनुप्रयोग	MP2	एक पोस्ट-हार्ट्री-फॉक विधि जो इलेक्ट्रॉन सहसंबंध को शामिल करती है।	HF से अधिक सटीक, लेकिन अधिक कम्प्यूटेशनल रूप से महंगी।	CCSD(T)	एक उच्च-स्तरीय पोस्ट-हार्ट्री-फॉक विधि जो इलेक्ट्रॉन सहसंबंध को अत्यधिक सटीक रूप से शामिल करती है।	सबसे सटीक विधियों में से एक, लेकिन बहुत महंगी। सहसंबंध विधियाँ	CAM-B3LYP	एक हाइब्रिड DFT विधि जो लंबी दूरी के चार्ज-ट्रांसफर उत्तेजनाओं के लिए बेहतर है।	उत्तेजित अवस्था गणनाओं के लिए उपयोगी।	M06-2X	एक मेटा-हाइब्रिड DFT विधि जो गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के लिए अच्छी है।	कमजोर रूप से बंधे परिसरों के लिए उपयुक्त।

गाऊसियन का इनपुट और आउटपुट

गाऊसियन का उपयोग करने के लिए, आपको एक इनपुट फ़ाइल बनानी होगी जो गणना के लिए आवश्यक जानकारी निर्दिष्ट करती है। इनपुट फ़ाइल में अणु की ज्यामिति, उपयोग की जाने वाली विधि, और अन्य पैरामीटर शामिल होते हैं। गाऊसियन इनपुट फ़ाइल को संसाधित करने के बाद, यह एक आउटपुट फ़ाइल उत्पन्न करता है जिसमें गणना के परिणाम होते हैं। आउटपुट फ़ाइल में ऊर्जा, ज्यामिति, आवृत्ति, और अन्य गुण शामिल होते हैं।

**इनपुट फ़ाइल:** इनपुट फ़ाइल एक टेक्स्ट फ़ाइल होती है जिसमें गणना के लिए निर्देश होते हैं। इसमें अणु की ज्यामिति, आधार सेट, विधि और अन्य पैरामीटर शामिल होते हैं।
**आउटपुट फ़ाइल:** आउटपुट फ़ाइल एक टेक्स्ट फ़ाइल होती है जिसमें गणना के परिणाम होते हैं। इसमें ऊर्जा, ज्यामिति, आवृत्ति, और अन्य गुण शामिल होते हैं। आउटपुट फ़ाइल का विश्लेषण

गाऊसियन का उपयोग कैसे करें

गाऊसियन का उपयोग करने के लिए, आपको निम्नलिखित चरणों का पालन करना होगा:

1. एक इनपुट फ़ाइल बनाएँ। 2. गाऊसियन प्रोग्राम चलाएँ। 3. आउटपुट फ़ाइल का विश्लेषण करें।

इनपुट फ़ाइल बनाने के लिए, आप एक टेक्स्ट एडिटर का उपयोग कर सकते हैं। इनपुट फ़ाइल में अणु की ज्यामिति, आधार सेट, विधि और अन्य पैरामीटर शामिल होने चाहिए।

गाऊसियन प्रोग्राम चलाने के लिए, आपको कमांड लाइन इंटरफेस का उपयोग करना होगा। कमांड लाइन इंटरफेस में, आप इनपुट फ़ाइल का नाम और अन्य पैरामीटर निर्दिष्ट कर सकते हैं।

आउटपुट फ़ाइल का विश्लेषण करने के लिए, आप एक टेक्स्ट एडिटर या एक विशेष विश्लेषण प्रोग्राम का उपयोग कर सकते हैं। आउटपुट फ़ाइल में ऊर्जा, ज्यामिति, आवृत्ति, और अन्य गुण शामिल होते हैं।

गाऊसियन के अनुप्रयोग

गाऊसियन का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

**रसायन विज्ञान:** दवा डिजाइन, सामग्री विज्ञान, और उत्प्रेरक के अध्ययन में।
**भौतिकी:** ठोस अवस्था भौतिकी और स्पेक्ट्रोस्कोपी के अध्ययन में।
**जीव विज्ञान:** प्रोटीन संरचना और दवा-लक्ष्य अंतःक्रिया के अध्ययन में।
**पर्यावरण विज्ञान:** प्रदूषक के व्यवहार और पर्यावरण पर उनके प्रभाव के अध्ययन में।

गाऊसियन के साथ संबंधित अन्य सॉफ्टवेयर

गाऊसियन के साथ कई अन्य सॉफ्टवेयर पैकेज संगत हैं, जिनमें शामिल हैं:

**फॉर्मचेक:** यह गाऊसियन आउटपुट फ़ाइलों को देखने और विश्लेषण करने के लिए एक ग्राफिकल यूजर इंटरफेस है।
**गौसव्यू:** यह अणुओं की 3D संरचनाओं को देखने और हेरफेर करने के लिए एक सॉफ्टवेयर है।
**मुलटिवैक:** यह गाऊसियन गणनाओं को चलाने और प्रबंधित करने के लिए एक सॉफ्टवेयर है।
**ओर्का:** यह एक अन्य क्वांटम रासायनिक प्रोग्राम है जो गाऊसियन के समान कार्यक्षमता प्रदान करता है। ओर्का और गाऊसियन की तुलना

गाऊसियन के लिए उन्नत तकनीकें

**कन्वर्जेंस मानदंड:** गणना की सटीकता को नियंत्रित करने के लिए।
**आधार सेट:** अणुओं के इलेक्ट्रॉनिक संरचना का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग किए जाने वाले गणितीय कार्यों का सेट। आधार सेट का चयन
**समायोजन:** गणना की गति और सटीकता के बीच संतुलन बनाने के लिए।
**समानांतर कंप्यूटिंग:** गणना को तेज करने के लिए कई प्रोसेसर का उपयोग करना। समानांतर कंप्यूटिंग के लाभ
**प्रतिक्रिया पथ विश्लेषण:** रासायनिक प्रतिक्रियाओं के तंत्र को समझने के लिए।

बाइनरी ऑप्शन के साथ संबंध (एक संक्षिप्त उल्लेख)

हालांकि गाऊसियन सीधे तौर पर बाइनरी ऑप्शन से संबंधित नहीं है, लेकिन इसकी गणनात्मक शक्ति का उपयोग वित्तीय मॉडलिंग और जोखिम मूल्यांकन में किया जा सकता है। जटिल वित्तीय डेरिवेटिव की कीमत निर्धारण और संभाव्यता विश्लेषण के लिए मोंटे कार्लो सिमुलेशन जैसे तरीकों में गाऊसियन के परिणाम उपयोगी हो सकते हैं। वित्तीय मॉडलिंग में क्वांटम रसायन विज्ञान

गाऊसियन के लिए संसाधन

**गाऊसियन इंक वेबसाइट:** [1](https://gaussian.com/)
**गाऊसियन ट्यूटोरियल:** [2](https://www.chem.ucla.edu/~salzman/gaussian/)
**गाऊसियन समुदाय:** [3](https://gaussian.com/forum/)

निष्कर्ष

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