DIRAC是Fortran（以及一点C）语言的代码，用于基于Dirac-Coulomb哈密顿量的相对论分子计算。

主要功能

1. 使用以下哈密顿量：
   • 四分量Dirac-Coulomb（默认）
   • Levy-Leblond（非相对论极限的四分量算符）
   • 使用修正Dirac方程的自旋无关哈密顿量
   • 八种不同的ZORA
2. 支持收缩与非收缩基组，有大量的基组库
3. 使用的对称性方案提供（在D2h及其子群内的）分子最大点群和时间反转对称性（通过使用四元数代数），用于减少计算量。大多数模块(HF，DFT，CC，CI)还可以使用线性对称性，用于计算线性分子
4. Dirac-Hartree-Fock模块
   • 具有高效屏蔽方案的直接SCF
   • 闭壳层和开壳层（组态平均）Dirac-Hartree-Fock
   • 波函分析：穆里肯布居数分析，投影分析（例如，用于研究个别原子的成键情况）
   • 特性模块：一阶特性（期待值），如偶极矩和电场梯度；二阶特性（线性响应），如极化率和NMR参数；三阶特性（二次响应）：如超极化率
5. 大标度的无自旋CI（LUCITA的接口）
6. 相对论密度泛函理论
7. 直接MP2能量模块
8. 耦合簇CCSD/CCSD(T)模块（Molfdir的接口）
   • MP2/CCSD/CCSD(T)能量
   • Fock空间的CCSD能量
   • SCF和MP2级别的期待值
   • SCF级别的线性响应
9. 组态相互作用CI模块（Molfdir的接口）
10. 几何优化模块
    • DHF和HF的解析梯度
    • MP2和CCSD的数值梯度
11. 分析工具（显示密度，原子的旋量投影分析）
12. Dirac-Hartree-Fock，分子四分量转换，MP2能量，CC和线性响应的并行模块(MPI)

DIRAC 08的新功能：

1. 一步精确的二分量哈密顿量（X2C）
2. 相对论格林函数（传播子）模块RELADC，用于计算电离能
3. 在HF计算中可以包含Gaunt相互作用
4. 加入几种新的密度泛函
5. 线性和二次响应DFT
6. 基组库加入最新的Dyall基组以及更多的非相对论基组
7. 利用片断轨道进行分析
8. MOLTRA模块重新并行化，减少了I/O
9. LUCITA CI模块并行化

DIRAC 10的新功能：

1. 方法：Kramers限制性MCSCF；RELADC用于单、双电子电离谱的关联能计算；大标度并行CI（LUCITA/KRCI）；Fock空间CCSD的中间哈密顿量形式；到MRCC的接口；冻结密度嵌入
2. 哈密顿量：二分量X2C+AMFI用于双电子自旋-轨道校正（同自旋的轨道[SSO]和自旋-其它轨道[SOO]）
3. 分子性质：HF/KS激发能；非共线自旋极化的KS响应和泛函的完全求导；实频和虚频的线性响应函数；更高效的KS DFT代码；London轨道用于HF NMR屏蔽
4. 分析：显示微扰的和非微扰的密度；期待值的投影分析；KRCI/GOSCI的期待值/跃迁矩

DIRAC 11的新功能：

1. DFT级别的解析分子梯度
2. 新的快速XC积分
3. 使用自动差分方法的泛函导数
4. 新的显示选项
5. RKBIMP: 限制动能平衡产生的MO因子用非限制动能平衡进行扩充，因此对涉及外磁场的响应计算提供磁平衡
6. 改善的二分量哈密顿量方案

Dirac12的新功能：

1. 二分量相对论有效芯势（ECP）
2. DFT级别的伦敦原子轨道（LAO）
3. NMR屏蔽使用简单磁平衡
4. LAO流密度
5. 对TDDFT激发能计算进行重叠检测
6. 进行可信区优化的Pipek-Mezey局域化
7. 长程MP2/短程DFT
8. SCF计算使用原子初始猜测
9. MP2自然轨道
10. 复型/阻尼DFT响应模块
11. 相对论的代数图表构造法（ADC）使用新的Lanczos算法

Dirac13.1的新功能：

1. 在Hartree-Fock级别用London原子轨道计算磁化率
2. 改善了TDDFT激发能的输出
3. 用原子片作为Hückel初始
4. XML输出功能
5. 增强了冻结密度嵌入
6. 极化传播子用于4分量激发能（ADC2扩展）
7. X2C的增强：局域无自旋和自旋轨道X2C
8. 重定义的Dyall基组，减少线性依赖
9. 选择Fock空间耦合簇方法计算的电子态，进行数值梯度结构优化

Dirac14的新功能：

1. 内禀原子轨道（IAO），用于消除投影分析中的极化率贡献
2. 用极化连续模型（PCM）考虑溶剂化效应
3. 四分量电子结构计算中的分子静电势图
4. KR-CI的+Q大小一致性校正
5. 原子片的扩展Huckel方法作为SCF初始猜测

Dirac15的新功能：

1. FanoADC-Stieltjes：计算电子衰减过程的衰减宽度
2. DIRRCI期待值
3. 用xyz坐标做结构优化
4. KR-MCSCF：GASCIP生成行列式在效率上的改善

Dirac16的新功能：

1. RELCCSD期待值
2. 改进了SCF的初始势：用GRASP产生的原子LDA势之和

Dirac17的新功能：

1. ADC框架下，针对激发态的Kramers-restricted极化传播子
2. 改进的Kramers-restricted CI方法
3. 使用pelib的极化包埋（Polarizable embedding ）方法
4. 新的MVOPAC选项卡
5. 新加入、数值稳定的去除/冻结SCF轨道的功能
6. 支持PyADF和QMFlows工作流引擎
7. 增加RelCC计算的内存评估模块
8. RelCCSD支持检查点重新计算

特别侧重于相对论效应明显的化学体系的计算模拟。

• http://www.quantumchemistry.net/node/80
• http://www.diracprogram.org/doku.php?id=features