在化学和材料科学领域，计算方法是研究分子结构、反应机理以及材料性能的重要工具。Gaussian软件作为一种广泛使用的量子化学计算程序，能够提供从基础分子轨道理论到高级动力学模拟的多种功能。本文将通过一个具体的计算实例，展示如何利用Gaussian进行分子结构优化及频率分析。

假设我们想要研究二氧化碳（CO₂）分子的几何构型及其振动特性。首先需要准备输入文件，通常以`.gjf`或`.com`为扩展名。以下是一个简单的Gaussian输入文件示例：

```

%NProcShared=4

%Mem=8GB

P B3LYP/6-31G(d) Opt Freq

Carbon Dioxide Optimization and Frequency Analysis

0 1

C

O 1 R1

O 1 R2 2 A

R1=1.173

R2=1.173

A=180.0

```

在这个例子中：

- `%NProcShared` 和 `%Mem` 定义了计算过程中使用的处理器数量和内存大小。

- `P B3LYP/6-31G(d) Opt Freq` 指定了使用B3LYP泛函和6-31G(d)基组进行结构优化与频率分析。

- 分子结构由三个原子组成：中心碳原子连接两个氧原子，并且初始设定为线性排列。

保存上述内容到名为`co2_opt_freq.com`的文件后，可以提交给Gaussian运行。完成计算后，输出文件会包含详细的能量信息、最优几何参数以及振动模式数据等。

通过这样的实例练习，不仅可以加深对Gaussian软件操作的理解，还能更好地掌握量子化学的基础知识和技术应用。希望这个简单的案例能为初学者提供一定的帮助！