materialstudio使用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1、關(guān)于K點(diǎn)1 .應(yīng)當(dāng)使用多少個(gè)k網(wǎng)格？很難一般地回答，只能給出一般建議。注意：一定要檢查k網(wǎng)格，首先用較粗糙的網(wǎng)格計(jì)算，接下來(lái)用精細(xì)的網(wǎng)格計(jì)算。通過(guò)比較兩次的結(jié)果，決定選用較粗糙的網(wǎng)格，或是繼續(xù)進(jìn)行更精細(xì)網(wǎng)格的計(jì)算，直到達(dá)到收斂。金屬體系需要精細(xì)的網(wǎng)格，絕緣體使用很少的k點(diǎn)通常就可以。小單胞需要精細(xì)格點(diǎn)，大單胞很可能不需要。因此：?jiǎn)挝痪О麅?nèi)原子數(shù)很多（比如40-60個(gè)）的絕緣體，可能僅需要一個(gè)（移動(dòng)后的）k點(diǎn)。另一方面，面心立方的鋁可能需要上萬(wàn)個(gè)k點(diǎn)以獲得好的DOS對(duì)于孤立原子或分子的超晶胞，僅需要在Gamm疝計(jì)算。對(duì)于表面（層面）的超晶胞計(jì)算，僅需要（垂直于表面）z方向上有1個(gè)k點(diǎn)。甚至可以增

2、加晶格參數(shù)c,這樣即使對(duì)精細(xì)格點(diǎn)，沿z方向上也只產(chǎn)生一個(gè)k點(diǎn)（產(chǎn)生k點(diǎn)后，不要忘記再把c改回）。2 .當(dāng)體系沒(méi)有出現(xiàn)時(shí)間反演對(duì)稱操作時(shí)，是否加入？大多數(shù)情況下的回答是“是”，只有包含自旋-軌道耦合的自旋極化（磁性）計(jì)算除外。這時(shí)，時(shí)間反演對(duì)稱性被破壞（+k和-k的本征值可能不同），因此決不能加入時(shí)間反演對(duì)稱性。3 .是否移動(dòng)k網(wǎng)格？（只對(duì)某些格子類型有效）“移動(dòng)”k網(wǎng)格意味著把所有產(chǎn)生的k點(diǎn)增加（x,x,x）,把那些位于高對(duì)稱點(diǎn)（或線）上白kk點(diǎn)移動(dòng)到權(quán)重更大的一般點(diǎn)上。通過(guò)這種方法（也即眾所周知的“特殊k點(diǎn)方法”）可以產(chǎn)生等密度的，k點(diǎn)較少的網(wǎng)格。通常建議移動(dòng)。只有一點(diǎn)注意：當(dāng)對(duì)半導(dǎo)體的帶隙

3、感興趣時(shí)（通常位于GammaX,或BZ邊界上的其它點(diǎn)），使用移動(dòng)的網(wǎng)格將不會(huì)得到這些高對(duì)稱性的點(diǎn)，因此得到的帶隙和預(yù)期結(jié)果相比或大或小。這個(gè)問(wèn)題的解決：用移動(dòng)的網(wǎng)格做SCF循環(huán)，但對(duì)DOS計(jì)算，改用精細(xì)的未移動(dòng)網(wǎng)格。關(guān)于k空間布點(diǎn)的問(wèn)題，建議參閱以下文獻(xiàn)Phys.Rev.B49,16223（1994）如何構(gòu)建缺陷晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)改成P1,然后去掉想抹去的原子就可以了在ms中如何做空穴對(duì)于金屬缺陷，是直接剪切一個(gè)原子？個(gè)人經(jīng)驗(yàn)：就是直接把原子去掉就OK;如果不是正版軟件，有可能出現(xiàn)同時(shí)去掉其他同位置的原子，如果這種情況，就重新定義，問(wèn)題就不會(huì)出現(xiàn)了.還有，一般考慮孔穴的時(shí)候，都要標(biāo)明哪些原子的遲

4、豫，具體為什么不知道，國(guó)外的文獻(xiàn)有提到.希望有做空位的一起多討論.我Q:183876402PDOS選項(xiàng)計(jì)算DOS時(shí)，選擇PDOS,可以畫出s,p,d軌道的DOS,但無(wú)法畫出某一個(gè)原子的s,p,d圖關(guān)于PDOS的Chart中求積分的問(wèn)題在用Castep計(jì)算出PDOS后,如何在Chart中對(duì)曲線局部進(jìn)行積分？將Chart輸出為cav格式,然后在excel中求和？簡(jiǎn)單，把數(shù)據(jù)導(dǎo)出，在Origin里作圖，程序里有積分微分卷積功能，在數(shù)據(jù)分析下面。作圖時(shí)選取積分范圍。優(yōu)化結(jié)構(gòu)算能帶一般需要優(yōu)化結(jié)構(gòu)。如果選擇實(shí)驗(yàn)的參數(shù)，全部固定的話就不需要了如何做二維電子密度圖MS結(jié)果文件夾中*.grd文件內(nèi)存儲(chǔ)的是三維

5、空間各點(diǎn)的電荷密度值，利用這個(gè)數(shù)據(jù)就可以得到二維的電荷密度等值線圖，應(yīng)該有專門的軟件能畫，不過(guò)用matlab編自己編程序也不難，其中關(guān)鍵命令是contourslice,實(shí)現(xiàn)在某一平面內(nèi)繪制等高線對(duì)DOS圖的分析根據(jù)DOS的積分曲線可以計(jì)算出，對(duì)于表面Nb和C原子，大約有16.8%和14.8%的電子態(tài)集中在4.02.0eV的區(qū)域，而對(duì)體相原子則分別為6.4%和6.0%表面吸附我做H在ZnO上吸附。剛開(kāi)始時(shí)后我構(gòu)建的吸附構(gòu)型忘記imposesymmetry了，Groupname是P1。在第二次計(jì)算的時(shí)候我加上了symmetry。兩次計(jì)算差別出來(lái)了：(1)首先是imposesymmetry后，sup

6、ercell中的原子位置由原來(lái)的現(xiàn)面跑到了上面，也就是和真空層換了一下位置！而且吸附原子竟然超出了supercell的白色線框！(2)比較兩次計(jì)算的DOS,一模一樣；但是兩次計(jì)算的BandStructure卻有很大差異！回答：1)只是顯示問(wèn)題(2)BandStructure有很大差異是指那種差異？使用不同對(duì)稱性計(jì)算能帶時(shí)，默認(rèn)計(jì)算的K點(diǎn)是不同的，所以圖像肯定不同。如果你確定是選擇計(jì)算了同樣的K點(diǎn)，能帶結(jié)構(gòu)仍然不同，那可能是采用對(duì)稱后結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致的。如何計(jì)算結(jié)構(gòu)中某一元素的分波態(tài)密度1 .我最近看了關(guān)于氧氣鋅的論文，上面有鋅原子的分波態(tài)密度圖，可是我怎么都沒(méi)算出來(lái)，一直得到氧和鋅原子的分波態(tài)密度

7、，希望哪位大俠指教2 .在計(jì)算性質(zhì)選擇了計(jì)算densityofstate是，對(duì)話框下面有一個(gè)口calculatePDOS,把它勾選上，計(jì)算成功后，在分析就能看到總態(tài)密度和分態(tài)密度，隨你選擇。3 .按照樓上的指導(dǎo)計(jì)算成功后，需要哪個(gè)原子的PDOS,就選中哪個(gè)原子，然后在analysis里DOS項(xiàng)前打勾，partial項(xiàng)打勾，再view就ok了。有關(guān)能帶分析能帶圖分析能帶圖的橫坐標(biāo)是在模型對(duì)稱性基礎(chǔ)上取的K點(diǎn)。為什么要取K點(diǎn)呢？因?yàn)榫w的周期性使得薛定謂方程的解也具有了周期性。按照對(duì)稱性取K點(diǎn)，可以保證以最小的計(jì)算量獲得最全的能量特征解。能帶圖橫坐標(biāo)是K點(diǎn)，其實(shí)就是倒格空間中的幾何點(diǎn)。其中最重要也

8、最簡(jiǎn)單的就是gamma那個(gè)點(diǎn)，因?yàn)檫@個(gè)點(diǎn)在任何幾何結(jié)構(gòu)中都具有對(duì)稱性，所以在castep里，有個(gè)最簡(jiǎn)單的K點(diǎn)選擇，就是那個(gè)gamma選項(xiàng)。縱坐標(biāo)是能量。那么能帶圖應(yīng)該就是表示了研究體系中，各個(gè)具有對(duì)稱性位置的點(diǎn)的能量。我們所得到的體系總能量，應(yīng)該就是整個(gè)體系各個(gè)點(diǎn)能量的加和。記得氫原子的能量線吧？能帶圖中的能量帶就像是氫原子中的每條能量線都拉寬為一個(gè)帶。通過(guò)能帶圖，能把價(jià)帶和導(dǎo)帶看出來(lái)。在castep里，分析能帶結(jié)構(gòu)的時(shí)候給定scissors這個(gè)選項(xiàng)某個(gè)值，就可以加大價(jià)帶和導(dǎo)帶之間的空隙，把絕緣體的價(jià)帶和導(dǎo)帶清楚地區(qū)分出來(lái)。DOS叫態(tài)密度，也就是體系各個(gè)狀態(tài)的密度，各個(gè)能量狀態(tài)的密度。從DOS

9、圖也可以清晰地看出帶隙、價(jià)帶、導(dǎo)帶的位置。要理解DOS,需要將能帶圖和DOS結(jié)合起來(lái)。分析的時(shí)候，如果選擇了full,就會(huì)把體系的總態(tài)密度顯示出來(lái)，如果選擇了PDOS,就可以分別把體系的s、p、d、f狀態(tài)的態(tài)密度分別顯示出來(lái)。還有一點(diǎn)要注意的是，如果在分析的時(shí)候你選擇了單個(gè)原子，那么顯示出來(lái)的就是這個(gè)原子的態(tài)密度。否則顯示的就是整個(gè)體系原子的態(tài)密度。要把周期性結(jié)構(gòu)能量由于微擾裂分成各個(gè)能帶這個(gè)概念印在腦袋里。最后還有一點(diǎn)，這里所有的能帶圖和DOS的討論都是針對(duì)體系中的所有電子展開(kāi)的。研究的是體系中所有電子的能量狀態(tài)。根據(jù)量子力學(xué)假設(shè)，由于原子核的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電子，因此奧本海默假設(shè)原子核是靜止不

10、動(dòng)的，電子圍繞原子核以某一概率在某個(gè)時(shí)刻出現(xiàn)。我們經(jīng)常提到的總能量，就是體系電子的總能量。這些是我看書的體會(huì)，不一定準(zhǔn)確，大家多多批評(píng)??！Energy(eV)10icissors工源1口£凰鹿沖-3001234567891011121314DensitycfStates(efertrontj/eV)七改CflSTEPBandSlrurtursCASTEPDensityof9At：e$如何分析第一原理的計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)自：轉(zhuǎn)自量化網(wǎng)摘要：本文總結(jié)了對(duì)于第一原理計(jì)算工作的結(jié)果分析的三個(gè)重要方面，以及各自的若干要點(diǎn)用第一原理計(jì)算軟件開(kāi)展的工作，分析結(jié)果主要是從以下三個(gè)方面進(jìn)行定性/定量的討論：1

11、、電荷密度圖(chargedensity);2、能帶結(jié)構(gòu)(EnergyBandStructure);3、態(tài)密度(DensityofStates,簡(jiǎn)稱DOS)。電荷密度圖是以圖的形式出現(xiàn)在文章中，非常直觀，因此對(duì)于一般的入門級(jí)研究人員來(lái)講不會(huì)有任何的疑問(wèn)。唯一需要注意的就是這種分析的種種衍生形式，比如差分電荷密圖(def-ormationchargedensity)和二次差分圖(differencechargedensity)等等，力口自旋極化的工作還可能有自旋極化電荷密度圖(spin-polarizedchargedensity)。所謂差分”是指原子組成體系(團(tuán)簇)之后電荷的重新分布，七次”是

12、指同一個(gè)體系化學(xué)成分或者幾何構(gòu)型改變之后電荷的重新分布，因此通過(guò)這種差分圖可以很直觀地看出體系中個(gè)原子的成鍵情況。通過(guò)電荷聚集(accumulation)/損失(depletion)的具體空間分布，看成鍵的極性強(qiáng)弱；通過(guò)某格點(diǎn)附近的電荷分布形狀判斷成鍵的軌道(這個(gè)主要是對(duì)d軌道的分析，對(duì)于s或者p軌道的形狀分析我還沒(méi)有見(jiàn)過(guò))。分析總電荷密度圖的方法類似，不過(guò)相對(duì)而言，這種圖所攜帶的信息量較小。能帶結(jié)構(gòu)分析現(xiàn)在在各個(gè)領(lǐng)域的第一原理計(jì)算工作中用得非常普遍了。但是因?yàn)槟軒н@個(gè)概念本身的抽象性，對(duì)于能帶的分析是讓初學(xué)者最感頭痛的地方。關(guān)于能帶理論本身，我在這篇文章中不想涉及，這里只考慮已得到的能帶，如

13、何能從里面看出有用的信息。首先當(dāng)然可以看出這個(gè)體系是金屬、半導(dǎo)體還是絕緣體。判斷的標(biāo)準(zhǔn)是看費(fèi)米能級(jí)和導(dǎo)帶(也即在高對(duì)稱點(diǎn)附近近似成開(kāi)口向上的拋物線形狀的能帶)是否相交，若相交，則為金屬，否則為半導(dǎo)體或者絕緣體。對(duì)于本征半導(dǎo)體，還可以看出是直接能隙還是間接能隙：如果導(dǎo)帶的最低點(diǎn)和價(jià)帶的最高點(diǎn)在同一個(gè)k點(diǎn)處，則為直接能隙，否則為間接能隙。在具體工作中，情況要復(fù)雜得多，而且各種領(lǐng)域中感興趣的方面彼此相差很大，分析不可能像上述分析一樣直觀和普適。不過(guò)仍然可以總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)性的規(guī)律來(lái)。主要有以下幾點(diǎn)：1)因?yàn)槟壳暗挠?jì)算大多采用超單胞(supercell)的形式，在一個(gè)單胞里有幾十個(gè)原子以及上百個(gè)電子，所

14、以得到的能帶圖往往在遠(yuǎn)低于費(fèi)米能級(jí)處非常平坦，也非常密集。原則上講，這個(gè)區(qū)域的能帶并不具備多大的解說(shuō)/閱讀價(jià)值。因此，不要被這種現(xiàn)象嚇住，一般的工作中，我們主要關(guān)心的還是費(fèi)米能級(jí)附近的能帶形狀。2)能帶的寬窄在能帶的分析中占據(jù)很重要的位置。能帶越寬，也即在能帶圖中的起伏越大，說(shuō)明處于這個(gè)帶中的電子有效質(zhì)量越小、非局域(non-local)的程度越大、組成這條能帶的原子軌道擴(kuò)展性越強(qiáng)。如果形狀近似于拋物線形狀，一般而言會(huì)被冠以類sp帶(sp-likeband)之名。反之，一條比較窄的能帶表明對(duì)應(yīng)于這條能帶的本征態(tài)主要是由局域于某個(gè)格點(diǎn)的原子軌道組成，這條帶上的電子局域性非常強(qiáng)，有效質(zhì)量相對(duì)較大。

15、3)如果體系為摻雜的非本征半導(dǎo)體，注意與本征半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行對(duì)比，一般而言在能隙處會(huì)出現(xiàn)一條新的、比較窄的能帶。這就是通常所謂的雜質(zhì)態(tài)(dopingstate),或者按照摻雜半導(dǎo)體的類型稱為受主態(tài)或者施主態(tài)。4)關(guān)于自旋極化的能帶，一般是畫出兩幅圖：majorityspin和minorityspin。經(jīng)典的說(shuō)，分別代表自旋向上和自旋向下的軌道所組成的能帶結(jié)構(gòu)。注意它們?cè)谫M(fèi)米能級(jí)處的差異。如果費(fèi)米能級(jí)與majorityspin的能帶圖相交而處于minorityspin的能隙中，則此體系具有明顯的自旋極化現(xiàn)象，而該體系也可稱之為半金屬(halfmetal)。因?yàn)閙ajorityspin與費(fèi)米

16、能級(jí)相交的能帶主要由雜質(zhì)原子軌道組成，所以也可以此為出發(fā)點(diǎn)討論雜質(zhì)的磁性特征。5)做界面問(wèn)題時(shí)，襯底材料的能帶圖顯得非常重要，各高對(duì)稱點(diǎn)之間有可能出現(xiàn)不同的情況。具體地說(shuō)，在某兩點(diǎn)之間，費(fèi)米能級(jí)與能帶相交；而在另外的k的區(qū)間上，費(fèi)米能級(jí)正好處在導(dǎo)帶和價(jià)帶之間。這樣，襯底材料就呈現(xiàn)出各項(xiàng)異性：對(duì)于前者，呈現(xiàn)金屬性，而對(duì)于后者，呈現(xiàn)絕緣性。因此，有的工作是通過(guò)某種材料的能帶圖而選擇不同的面作為生長(zhǎng)面。具體的分析應(yīng)該結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果給出。(如果我沒(méi)記錯(cuò)的話，物理所薛其坤研究員曾經(jīng)分析過(guò)$beta$-Fe的(100)和(111)面對(duì)應(yīng)的能帶。有興趣的讀者可進(jìn)一步查閱資料。)原則上講，態(tài)密度可以作為能帶結(jié)構(gòu)

17、的一個(gè)可視化結(jié)果。很多分析和能帶的分析結(jié)果可以一一對(duì)應(yīng)，很多術(shù)語(yǔ)也和能帶分析相通。但是因?yàn)樗庇^，因此在結(jié)果討論中用得比能帶分析更廣泛一些。簡(jiǎn)要總結(jié)分析要點(diǎn)如下：1)在整個(gè)能量區(qū)間之內(nèi)分布較為平均、沒(méi)有局域尖峰的DOS,對(duì)應(yīng)的是類sp帶，表明電子的非局域化性質(zhì)很強(qiáng)。相反，對(duì)于一般的過(guò)渡金屬而言，d軌道的DOS一般是一個(gè)很大的尖峰，說(shuō)明d電子相對(duì)比較局域，相應(yīng)的能帶也比較窄。2)從DOS圖也可分析能隙特性：若費(fèi)米能級(jí)處于DOS值為零的區(qū)間中，說(shuō)明該體系是半導(dǎo)體或絕緣體；若有分波DOS跨過(guò)費(fèi)米能級(jí)，則該體系是金屬。此外，可以畫出分波(PDOS)和局域(LDOS)兩種態(tài)密度，更加細(xì)致的研究在各點(diǎn)處

18、的分波成鍵情況。3)從DOS圖中還可引入魔能隙"(pseudogap)的概念。也即在費(fèi)米能級(jí)兩側(cè)分別有兩個(gè)尖峰。而兩個(gè)尖峰之間的DOS并不為零。震能隙直接反映了該體系成鍵的共價(jià)性的強(qiáng)弱：越寬，說(shuō)明共價(jià)性越強(qiáng)。如果分析的是局域態(tài)密度（LDOS）,那么震能隙反映的則是相鄰兩個(gè)原子成鍵的強(qiáng)弱：震能隙越寬，說(shuō)明兩個(gè)原子成鍵越強(qiáng)。上述分析的理論基礎(chǔ)可從緊束縛理論出發(fā)得到解釋：實(shí)際上，可以認(rèn)為震能隙的寬度直接和Hamiltonian矩陣的非對(duì)角元相關(guān)，彼此間成單調(diào)遞增的函數(shù)關(guān)系。4）對(duì)于自旋極化的體系，與能帶分析類似，也應(yīng)該將majorityspin和minorityspin分別畫出，若費(fèi)米能級(jí)

19、與majority的DOS相交而處于minority的DOS的能隙之中，可以說(shuō)明該體系的自旋極化。5）考慮LDOS,如果相鄰原子的LDOS在同一個(gè)能量上同時(shí)出現(xiàn)了尖峰，則我們將其稱之為雜化峰（hybridizedpeak）,這個(gè)概念直觀地向我們展示了相鄰原子之間的作用強(qiáng)弱。以上是本人基于文獻(xiàn)調(diào)研所總結(jié)的一些關(guān)于第一原理工作的結(jié)果分析要點(diǎn)。期冀能對(duì)剛進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的科研工作者有所啟發(fā)。受本人的水平所限，文章的內(nèi)容可能會(huì)有理論上的不足甚至錯(cuò)誤之處，希望大家指出，共同發(fā)展第一原理計(jì)算物理的方法和研究?jī)?nèi)容。希望大家多讀幾遍。http:/cmt.dur.ac.uk/sjc/Castep_Publicat

20、ions/pubblications.html看看人家用castep怎樣選擇鷹勢(shì)和K點(diǎn)的關(guān)于出錯(cuò)信息的解讀（對(duì)自己解決問(wèn)題有幫助）GeomrtryOptimization時(shí)，到77步（共100步）就沒(méi)有反應(yīng)，我等了一天終于把它停止了，文件中有下列出錯(cuò)信息，請(qǐng)大俠幫忙解讀一下。精度是Fine,之前在coarse下可以24步就完成。1、Warning:Therearenoemptybandsforatleastonekpointandspin;thismayslowtheconvergenceand/orleadtoaninaccurategroundstate.Ifthiswarningpers

21、ists,youshouldconsiderincreasingnextra_bandsand/orreducingsmearing_widthintheparamfile.Recommendusingnextra_bandsof6to12.2、BFGS:Warning-RepeatedconsecutiveresetofinverseHessianBFGS:withoutsatisfyingconvergencecriteriawhichBFGS:lookslikeBFGShasrunoutofsearchdirections.BFGS:Warning-Letstryallowingsome

22、uphillstepsandseeifBFGS:wecangetaroundthisbarrier.BFGS:Warning-ItispossiblethatthesystemmaynowconvergetoBFGS:astationarypointOTHERthanthedesiredminimum.BFGS:Hint-thismaybeanindicationthateither:BFGS:a）youareusingapoorguessatgeom_frequency_estBFGS:and/orgeom_modulus_est,orBFGS:b)youareusingunrealisti

23、cconvergencecriteria.BFGS:Suggestthereforethatyouconsiderchangingthem!3、energiesnotcorrectedforfinitebasisset什么意思？要修改那些參數(shù)？回答：你可以在property中的SCF增力口emptyband和減小smearing來(lái)試試關(guān)于結(jié)合能形成能的問(wèn)題我不太明白形成能結(jié)合能和總能之間的關(guān)系？是否可以指教回答：舉例來(lái)說(shuō)吧。對(duì)于Si塊體材料，通過(guò)CASTEP計(jì)算得到的能量就叫總能。如果你想把它切開(kāi)，得到(100)面，通過(guò)添加真空層構(gòu)建一個(gè)spercell,計(jì)算得到的也叫總能。剛才對(duì)于Si塊體材

24、料的總能乘上系數(shù)再減去Si(100)面總能這就是Si(100)面的形成能。乘上的系數(shù)保證他們的原子總數(shù)一致。結(jié)合能：如果在Si(100)面上吸附了一個(gè)Mn原子(假如你關(guān)心磁性)，和原來(lái)一樣計(jì)算出總能后，減去Si(100)面的總能再減去Mn原子的總能，得到的就是bindingenergy那位高手能夠介紹一下MS中CASTEP的勢(shì)能模型的適用范圍？比如說(shuō)LDA的(PWC,VWN),GGA的(PW91,BP,PBE,BLYPBOP,VWN-BP,PRBE,HCTH),能夠簡(jiǎn)述一下其大致差別更好LDA局域密度近似(LDA):局域密度近似(LDA)是第一階梯。它僅僅采用空間點(diǎn)r處的電子密度n(r)來(lái)決定

25、那點(diǎn)交換-相關(guān)能密度的形式。交換-相關(guān)能密度由密度相同的均勻電子氣完全確定。泛函的交換部分就準(zhǔn)確的用均勻電子氣的微分表達(dá)。各種不同的局域密度近似(LDA)僅僅是相關(guān)部分表示方法不同，所有現(xiàn)代應(yīng)用的局域密度泛函都基于Ceperly和Alder's在80年代對(duì)均勻電子氣總能量的MonteCarlo模擬。廣義梯度近似(GGA):GGA是Jacob階梯的第二個(gè)臺(tái)階，將電子密度的梯度也作為一個(gè)獨(dú)立的變量(|?n(r)|),在描述交換相關(guān)能方面，梯度引入了非定域性。GGA泛函包含了兩個(gè)主要的方向：一個(gè)稱為無(wú)參數(shù)”，泛函中新的參數(shù)通過(guò)已知形式中參數(shù)或在其它準(zhǔn)確理論幫助下得到。另外一個(gè)就是經(jīng)驗(yàn)方法，未

26、知參數(shù)來(lái)自于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬和或通過(guò)對(duì)原Emzerhof(PBE)以及Perdew-WangfromGGA,比如Becke,Lee,ParrandLaplace算符，因此嚴(yán)格上講屬于Jacob子和分子性質(zhì)準(zhǔn)確的計(jì)算。Perdew,Burkeand1991(PW91)是無(wú)參數(shù)的，在量子化學(xué)中廣泛采用的Yang(BLYP)是經(jīng)驗(yàn)性。LYP校正采用了密度的二階階梯的第三階，但通常仍然歸類為GGA.(見(jiàn)后面英文介紹)請(qǐng)問(wèn)：在用CASTEP計(jì)算材料空位缺陷時(shí)，如何才能實(shí)現(xiàn)只取一個(gè)空位呢* 在build下的symtrey有makeP1* 不是降低對(duì)稱性，是構(gòu)建超胞makesuppercell然后就可以刪去一

27、個(gè)原子了正常的話如果晶體是原胞，直接刪除一個(gè)原子可能造成很大影響可以建大一點(diǎn)的超晶胞（比如2X2X2超晶胞）然后刪掉一個(gè)原子，這樣比較合理，畢竟缺陷濃度是很低的。* 都可以?。∠瓤匆幌聅howsymmetry是P1就可以直接刪一個(gè)，如果不是就換成P1,一般makesupercell后自動(dòng)變成P1了，你可以根據(jù)自己所需的濃度選擇其中一種方式MS無(wú)法收斂請(qǐng)大家?guī)兔纯戳?，摻雜Eu的體系，一開(kāi)始提示增加emptyband,減小smear,都做了，把精度設(shè)置到coarse,可最后還是在100輪后提示無(wú)法收斂.<-SCF* Warning*max.SCFcyclesperformedbutsyst

28、emhasnotreachedthegroundstate.Currenttotalenergy,E=-10141.84970726eVCurrentfreeenergy(E-TS)=-10141.84970726eV(energiesnotcorrectedforfinitebasisset)NBest.0Kenergy(E-0.5TS)=-10141.84970726eV*Warning:electronicminimisationdidnotconvergeduringfinitebasissetcorrection.*Checkpointfilecannotbewritten.Erro

29、rcalculate_finite_basis:Convergencefailedwhendoingfinitebasissetcorrection.Errorcalculate_finite_basis:Convergencefailedwhendoingfinitebasissetcorrection.*Warning:electronicminimisationdidnotconvergeduringfinitebasissetcorrection.*Checkpointfilecannotbewritten.1MPIAbortbyuserAbortingprogram!1Abortin

30、gprogram!0MPIAbortbyuserAbortingprogram!0Abortingprogram!回答：1.增加smearing容易收斂，但是太大可能結(jié)果會(huì)有些問(wèn)題。2 .增加循環(huán)的圈數(shù)，3 .增加空帶數(shù)目，4 .體系有自旋單電子的，要設(shè)置自旋極化，如果設(shè)置非自旋極化，可能不收斂5 .如果是金屬體系，比較難收斂，可以試試修改k點(diǎn)和emptyband試試看。1 .幾何優(yōu)化可以在多大范圍內(nèi)改變?cè)拥奈恢冒。扛杏X(jué)每次優(yōu)化后的位置調(diào)整不是很多??？2 .大家在算能帶和態(tài)密度的時(shí)候的時(shí)候是用單點(diǎn)能計(jì)算給出能帶還是幾何優(yōu)化給出能帶??？回答：?jiǎn)栴}1幾何優(yōu)化的目的是尋找壓力最小的幾何結(jié)構(gòu)，原子位

31、置改變不多是因?yàn)槟憬ǖ臉?gòu)形比較合理，比如直接從軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)入的結(jié)構(gòu)在0壓力下改變很小，如果加個(gè)壓力就會(huì)變化大些。問(wèn)題2一般都是優(yōu)化的時(shí)候算，如果你想算特定構(gòu)形的能帶或其它性質(zhì)，就可以用單點(diǎn)能；【表面模擬】castep計(jì)算中遇到的幾個(gè)問(wèn)題CODE:Copytocipboard)CODE:Copytoclpboard第一個(gè)問(wèn)題：大家回答的差不多。你的結(jié)果肯定是有問(wèn)題的，必須要調(diào)試到?jīng)]這個(gè)警告出現(xiàn).噌加bands的做法不是很可靠，最好是調(diào)整smearing,怎么調(diào)2最好的方法是測(cè)試，就是大小都調(diào).不過(guò)你這里提示是要你減小這個(gè)數(shù)值，可以第二個(gè)向題，L每個(gè)位置都要算，通過(guò)能量高低判斷最隹吸附位苴.對(duì)于

32、分子可能有多種組合的位苴，部要計(jì)算，不過(guò)最好參考下又獻(xiàn)，一般是在高對(duì)稱點(diǎn)咯！推薦下，計(jì)算的時(shí)候固定乂挫標(biāo)，保持高度變化就。上！2,根絕原子半徑判斷，呵呵，在表面就不要考慮，如果你考慮他可能吸附到體內(nèi)去，比如那里是fee位苴，有一個(gè)洞，那是可以考慮原子半徑.因?yàn)榘霃酱罅?，那個(gè)洞容不下他肯定不會(huì)進(jìn)去咯.不過(guò)你把他放到洞里算下就知道噠.一般是用吸附能判斷，吸附能為正就是可以吸附，為負(fù)不吸附.不過(guò)吸附能定義的計(jì)算方法要搞正確就是.吸附能定義為吸附前后物質(zhì)總能量的變化，是結(jié)合能的反數(shù)，也就是吸附體系的能豌減去清潔表面的能量，再夠去被吸附物質(zhì)的能量.3,是否選擇optimizedcell一般的體系都可以不

33、選擇，選擇上了計(jì)算量噌大太多.如果不選擇，也不是位置固定.只是那個(gè)合子，或者說(shuō)整體的體積和外形不變化而已.我是這樣的理解的！4,怎么模擬表而一般采說(shuō)計(jì)算表面吸附是不會(huì)固定下面的基地的，固定了可信度小，發(fā)出去自己也沒(méi)底氣人_人一般采用的2種辦法，一種是樓上說(shuō)的，固定的最下面層，然后上面和吸附原子接觸的就“JLax，這個(gè)是相當(dāng)于只考慮一個(gè)表面.固定的層數(shù)對(duì)半開(kāi).第二種方法是不固定層數(shù)，選擇很大的層數(shù)，或者選擇小一點(diǎn)的層數(shù)，固定中間層數(shù)，兩面的原子層數(shù)不固定，這個(gè)就是有兩個(gè)表面的情況還有少數(shù)是全都固定原子層數(shù).對(duì)干樓主來(lái)說(shuō)，caste的話，肯定在你計(jì)算的時(shí)候你選擇的任務(wù)是只算能量，我估計(jì)你應(yīng)該是選擇

34、了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,子位置的.第三個(gè)問(wèn)題8選擇自旋極化，推薦采用默認(rèn)設(shè)置.正常情況下，郃會(huì)收斂到比較合理的值.除非自己了解很透徹，再自定義.PW91Perdew-Wanggeneralized-gradientapproximationPerdewandWang(1992)BPBeckeexchangeplusPerdewcorrelationBecke(1988),PerdewandWang(1992)PBEPerdew-Burke-ErnzerhofcorrelationPerdewetal.(1996)RPBERevisedPBEfunctionalbyHammeretal.Hammeretal

35、.(1999)HCTHHamprecht,Cohen,TozerandHandyfunctionalBoeseandHandy(2001)BLYPBeckeexchangeplusLee-Yang-ParrcorrelationBecke(1988),Leeetal.(1988)BOPBeckeOneParameterfunctionalTsunedaetal.(1999)VWN-BPBPfunctionalwiththelocalcorrelationreplacedbytheVWNfunctional.Voskoetal.(1980),Becke(1988),PerdewandWang(1

36、992)VWN:TheVosko-Wilk-Nusair(VWN)functionalisthemostpopularLSDcorrelationpotential.Itusesafittoaccuratenumericalresults(byCeperlyandAlder)ofauniformelectrongas.CeperleyandAlderperformedquantumMonteCarlocalculationsonauniformelectrongasatlowandhighspinlimitsforseveralelectrondensities.VWNusesthePadei

37、nterpolationproceduretofittheCAresultsforboththeparaandferrostatesandforlowandhighdensities.DMol3usesthebestVWN(socalled"Fit")parameters.PWC:ThePerdew-Wang(PWC)functionalisarecentparameterizationoftheCeperleyandAlderdata,whichcorrectssomeVWNproblemswithfitting.PWCisthedefaultfunctionalforD

38、Mol3calculations.Thelocalspin-density(LSD)approximationaccuratelypredictsstructures,vibrations,andrelativeenergiesofcovalentsystems;however,bondenergiesareseriouslyoverestimated.ThelocalDFTshouldnotbeusedforsystemswithweakbonds,suchashydrogenbonds.TheseproblemswiththeLSDmethodcanbecorrectedtoalargee

39、xtentbyusingtheso-calledgradient-corrected(ornonlocal)functionals.P91,BP,BLYP,BOP:DMol3supportsseveralnonlocalexchangeandcorrelationfunctionals.Themostpopular,theBeckeexchangefunctional(B88)isusedinconjunctionwiththePerdew-Wangcorrelationfunctional(BP)ortheLee-Yang-Parrcorrelationfunctional(BLYP).Th

40、eso-calledgeneralizedgradientcorrected(GGA)functional,byPerdewandWang(P91)wasderivedbyconsideringlowandhighdensityregimesandbyenforcingvarioussummationrules.PBE:ThePBE(Perdew,BurkeandEnzerhof)functional(1996,1997)isanotherGGAfunctionalinwhichalltheparameters(otherthenthoseinitsLDAcomponent)arefundam

41、entalconstants.TheexchangepartofthisfunctionalissimilartotheBeckeformula(1986),andthecorrelationpartisclosetothePerdew-Wangfunctional(1986).Thisfunctionalhasastrongphysicalbackground,reliablenumericalperformanceanditisfrequentlyusedinDFTcalculations.RPBE:Morerecently,Hammer,HansenandNorskov(1999)pro

42、posedamodifiedversionofthePBEformulathatimprovesconsiderablythermochemicalresults.Sofarthisfunctional,calledRPBE,hasbeenmainlyusedforsolids.HCTH:TheHCTHfunctional,namedfortheauthors'initials(Hamprechtetal.,1998),representsa"pragmatic"philosophyindesigningaDFTfunctional.Assumingthatthee

43、xactfunctionalwillneverbefound,theyproposeaflexibleformofgradientcorrectedfunctionalthatisfittedtothetrainingsetofmolecules.Thedefaultforthecurrentimplementation,thesocalledHCTH/407functional,thatwasobtainedbyfittingtothesetofthe407atomicandmolecularsystems(BoeseandHandy,2001).Thisfunctionalwasfoundtopredictamuchimprovedthermochemistryforinorganicandh