既定では、電荷分布解析などの各種解析には、SCF 密度を使用します。これは、ポスト SCF 法では Hartree-Fock 密度、DFT ジョブでは DFT 密度、CAS ジョブでは CASSCF 密度を意味します。MP2、MP3、MP4(SDQ)、QCISD、CCD、CCSD、CID、CISD、BD、CIS、TD、SAC-CI では、一般化密度も利用できます。これらは Z ベクトルに基づいており [ Diercksen81 G. H. F. Diercksen, B. O. Roos, and A. J. Sadlej, “Legitimate calculation of 1st-order molecular-properties in the case of limited CI functions – dipole-moments,” Chem. Phys., 59 (1981) 29-39. DOI: , Diercksen81a G. H. F. Diercksen and A. J. Sadlej, “Perturbation-theory of the electron correlation-effects for atomic and molecular-properties – 2nd-order and 3rd-order correlation corrections to molecular dipole-moments and polarizabilities,” J. Chem. Phys., 75 (1981) 1253-66. DOI: , Handy84 N. C. Handy and H. F. Schaefer III, “On the evaluation of analytic energy derivatives for correlated wave-functions,” J. Chem. Phys., 81 (1984) 5031-33. DOI: , Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: ]、その結果として、双極子モーメントなどの分子物性について、エネルギーの正しい解析導関数に対応する値が得られます。2 次の非緩和密度（MP2 密度とは同じではありません）を使用することもできますが、推奨されません。
Density キーワードのオプションでは、解析に使用する密度を選択します。Density を省略した場合は、Density=Current を指定したものとして扱われます。
オプション
Current
現在の計算手法に対応する密度行列を使用します。これは Density にオプションを指定しない場合の既定値です。
All
利用可能なすべての密度を使用します。これは電荷分布解析では使用できますが、静電ポテンシャルや密度そのものの評価には使用できません。なお、このオプションは CI-Singles 計算で全励起状態の密度を生成するのではなく、対象状態の密度のみを生成します。
SCF
SCF 密度を使用します。HF は SCF の同義語です。
MP2
2 次エネルギーに対応する一般化密度を使用します。
Transition=N または (N,M)
状態 N と状態 M の間の CIS 遷移密度を使用します。既定値は 0 で、これは基底状態に対応します。
AllTransition
利用可能なすべての CIS 遷移密度を使用します。
CI
CI エネルギーに対応する一般化密度を使用します。
CC
QCI（または結合クラスター）エネルギーに対応する一般化密度を使用します。QCI は CC の同義語です。
RhoCI
状態 N に対して、CI 波動関数から計算した 1 粒子密度を使用します。これは CI 密度とは同じではありません [ Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: ]。このため使用は推奨されません。この点については、Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods の第 9 章で議論されています [Foresman96b]。
Rho2
Moller-Plesset 理論で 2 次まで正しい密度を使用します。これは MP2 密度とは同じではないため、推奨されません。 [ Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: ]
CIS=N
状態 N に対して、非緩和 CIS 密度を使用します。これは CIS(Root=N,...) Density=Current で得られる密度とは同じではありません。一般には後者の方が望ましいとされています [ Wiberg92 K. B. Wiberg, C. M. Hadad, T. J. LePage, C. M. Breneman, and M. J. Frisch, “An Analysis of the Effect of Electron Correlation on Charge Density Distributions,” J. Phys. Chem., 96 (1992) 671-79. DOI: ]。
Checkpoint
解析用に、チェックポイントファイルから密度を読み込みます。これは Guess=Only と ChkBasis を暗黙に含みます。したがって、計算では新たな積分計算や SCF は実行されず、基底関数系もチェックポイントファイルから取得されます。
実例
次のルートセクションは、対象分子について最初の 6 つの励起状態を求める TD-DFT 計算です。電荷分布解析やその他の解析には、最低励起状態に対応する TD-DFT 密度が使用されます。
%Chk=benzene # TD(NStates=6) B3LYP/6-31+G(d,p) Density=Current Pop=NBO
次のルートセクションは、別の励起状態について TD 計算後の解析をやり直す場合に使用できます。
%Chk=benzene # TD(Read,Root=3) B3LYP/6-31+G(d,p) Density=Current Pop=NBO Guess=Read Geom=AllCheck
この指定では、チェックポイントファイルから収束済みの TD 密度と波動関数を読み込み、必要な CPHF 計算を実行して状態 3 の緩和密度を生成します。生成された密度は、その後の電荷分布解析やその他の解析に使われます。