material studio个人经验

关于K点

1. 应当使用多少个k网格？ 很难一般地回答，只能给出一般建议。注意：一定要检查k网格，首先用较粗糙的网格计算，接下来用精细的网格计算。通过比较两次的结果，决定选用较粗糙的网格，或是继续进行更精细网格的计算，直到达到收敛。金属体系需要精细的网格，绝缘体使用很少的k点通常就可以。小单胞需要精细格点，大单胞很可能不需要。因此：单位晶胞内原子数很多（比如40-60个）的绝缘体，可能仅需要一个（移动后的）k点。另一方面，面心立方的铝可能需要上万个k点以获得好的DOS。对于孤立原子或分子的超晶胞，仅需要在Gamma点计算。对于表面（层面）的超晶胞计算，仅需要（垂直于表面）z方向上有1个k点。甚至可以增加晶格参数c，这样即使对精细格点，沿z方向上也只产生一个k点（产生k点后，不要忘记再把c改回）。

2. 当体系没有出现时间反演对称操作时，是否加入？

大多数情况下的回答是“是”，只有包含自旋-轨道耦合的自旋极化（磁性）计算除外。这时，时间反演对称性被破坏（+k和-k的本征值可能不同），因此决不能加入时间反演对称性。 3. 是否移动k网格？（只对某些格子类型有效）

“移动”k网格意味着把所有产生的k点增加(x,x,x)，把那些位于高对称点（或线）上的k点移动到权重更大的一般点上。通过这种方法（也即众所周知的“特殊k点方法”）可以产生等密度的，k点较少的网格。通常建议移动。只有一点注意：当对半导体的带隙感兴趣时（通常位于Gamma，X，或BZ边界上的其它点），使用移动的网格将不会得到这些高对称性的点，因此得到的带隙和预期结果相比或大或小。这个问题的解决：用移动的网格做SCF循环，但对DOS计算，改用精细的未移动网格。

关于k空间布点的问题，建议参阅以下文献Phys.Rev.B 49,16223 (1994)

如何构建缺陷晶体结构

晶体结构改成P1，然后去掉想抹去的原子就可以了

在ms中如何做空穴

对于金属缺陷，是直接剪切一个原子？

个人经验：就是直接把原子去掉就ＯＫ；如果不是正版软件，有可能出现同时去掉其他同位置的原子，如果这种情况，就重新定义，问题就不会出现了．还有，一般考虑孔穴的时候，都要标明哪些原子的迟豫，具体为什么不知道，国外的文献有提到．希望有做空位的一起多讨论．我Ｑ：１８３８７６４０２

PDOS选项

计算DOS时，选择PDOS，可以画出s,p,d轨道的DOS，但无法画出某一个原子的s,p,d图

关于PDOS的Chart中求积分的问题

在用Castep计算出PDOS后,如何在Chart中对曲线局部进行积分?将Chart输出为cav格式,然后在excel中求和?

简单，把数据导出，在Origin里作图，程序里有积分微分卷积功能，在数据分析下面。作图时选取积分范围。

优化结构

算能带一般需要优化结构。如果选择实验的参数，全部固定的话就不需要了

如何做二维电子密度图

MS结果文件夹中*.grd文件内存储的是三维空间各点的电荷密度值，利用这个数据就可以得到二维的电荷密度等值线图,应该有专门的软件能画,不过用matlab编自己编程序也不难，其中关键命令是contourslice，实现在某一平面内绘制等高线

对DOS图的分析

根据DOS的积分曲线可以计算出，对于表面Nb和C原子，大约有16.8%和14.8%的电子态集中在4.0~2.0eV的区域，而对体相原子则分别为6.4%和6.0%

表面吸附

我做H在 ZnO上吸附。刚开始时后我构建的吸附构型忘记 impose symmetry了，Groupname 是 P1。

在第二次计算的时候 我加上了symmetry。

两次计算差别出来了： （1） 首先是 impose symmetry后，supercell中的原子位置由原来的现面跑到了上面，也就是和真空层换了一下位置！ 而且吸附原子竟然 超出了supercell的 白色线框！

（2）比较两次计算的 DOS，一模一样；但是两次计算的 Band Structure 却有很大差异！

回答：1）只是显示问题

（2） Band Structure 有很大差异是指那种差异？使用不同对称性计算能带时，默认计算的K点是不同的，所以图像肯定不同。如果你确定是选择计算了同样的K点，能带结构仍然不同，那可能是采用对称后结构变化导致的。

如何计算结构中某一元素的分波态密度

1. 我最近看了关于氧气锌的论文，上面有锌原子的分波态密度图，可是我怎么都没算出来，一直得到氧和锌原子的分波态密度，希望哪位大侠指教

2. 在计算性质选择了计算density of state是，对话框下面有一个口calculate PDOS,把它勾选上，计算成功后，在分析就能看到总态密度和分态密度，随你选择。

3. 按照楼上的指导计算成功后，需要哪个原子的PDOS,就选中哪个原子，然后在analysis里DOS项前打勾，partial项打勾，再view就ok了。

有关能带分析 能带图分析

能带图的横坐标是在模型对称性基础上取的K点。为什么要取K点呢？因为晶体的周期性使得薛定谔方程的解也具有了周期性。按照对称性取K点，可以保证以最小的计算量获得最全的能量特征解。能带图横坐标是K点，其实就是倒格空间中的几何点。其中最重要也最简单的就是gamma那个点，因为这个点在任何几何结构中都具有对称性，所以在castep里，有个最简单的K点选择，就是那个gamma选项。纵坐标是能量。那么能带图应该就是表示了研究体系中，各个具有对称性位置的点的能量。我们所得到的体系总能量，应该就是整个体系各个点能量的加和。

记得氢原子的能量线吧？能带图中的能量带就像是氢原子中的每条能量线都拉宽为一个带。通过能带图，能把价带和导带看出来。在castep里，分析能带结构的时候给定scissors这个选项某个值，就可以加大价带和导带之间的空隙，把绝缘体的价带和导带清楚地区分出来。

DOS叫态密度，也就是体系各个状态的密度，各个能量状态的密度。从DOS图也可以清晰地看出带隙、价带、导带的位置。要理解DOS，需要将能带图和DOS结合起来。分析的时候，如果选择了full，就会把体系的总态密度显示出来，如果选择了PDOS，就可以分别把体系的s、p、d、f状态的态密度分别显示出来。还有一点要注意的是，如果在分析的时候你选择了单个原子，那么显示出来的就是这个原子的态密度。否则显示的就是整个体系原子的态密度。要把周期性结构能量由于微扰裂分成各个能带这个概念印在脑袋里。

最后还有一点，这里所有的能带图和DOS的讨论都是针对体系中的所有电子展开的。研究的是体系中所有电子的能量状态。根据量子力学假设，由于原子核的质量远远大于电子，因此奥本海默假设原子核是静止不动的，电子围绕原子核以某一概率在某个时刻出现。我们经常提到的总能量，就是体系电子的总能量。

这些是我看书的体会，不一定准确，大家多多批评啊！

如何分析第一原理的计算结果

转自：http://wlzb.net/phpwind/frame/

转自量化网http://www.quantumchemistry.net/ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 摘要：本文总结了对于第一原理计算工作的结果分析的三个重要方面，以及各自的若干要点用第一原理计算软件开展的工作，分析结果主要是从以下三个方面进行定性/定量的讨论： 1、电荷密度图（charge density）； 2、能带结构（Energy Band Structure）； 3、态密度（Density of States，简称DOS）。

电荷密度图是以图的形式出现在文章中，非常直观，因此对于一般的入门级研究人员来讲不会有任何的疑问。唯一需要注意的就是这种分析的种种衍生形式，比如差分电荷密图（def-ormation charge density）和二次差分图（difference charge density）等等，加自旋极化的工作还可能有自旋极化电荷密度图（spin-polarized charge density）。所谓“差分”是指原子组成体系（团簇）之后电荷的重新分布，“二次”是指同一个体系化学成分或者几何构型改变之后电荷的重新分布，因此通过这种差分图可以很直观地看出体系中个原子的成键情况。通过电荷聚集（accumulation）/损失（depletion）的具体空间分布，看成键的极性强弱；通过某格点附近的电荷分布形状判断成键的轨道（这个主要是对d轨道的分析，对于s或者p轨道的形状分析我还没有见过）。分析总电荷密度图的方法类似，不过相对而言，这种图所携带的信息量较小。

能带结构分析现在在各个领域的第一原理计算工作中用得非常普遍了。但是因为能带这个概念本身的抽象性，对于能带的分析是让初学者最感头痛的地方。关于能带理论本身，我在这篇文章中不想涉及，这里只考虑已得到的能带，如何能从里面看出有用的信息。首先当然可以看出这个体系是金属、半导体还是绝缘体。判断的标准是看费米能级和导带（也即在高对称点附近近似成开口向上的抛物线形状的能带）是否相交，若相交，则为金属，否则为半导体或者绝缘体。对于本征半导体，还可以看出是直接能隙还是间接能隙：如果导带的最低点

和价带的最高点在同一个k点处，则为直接能隙，否则为间接能隙。在具体工作中，情况要复杂得多，而且各种领域中感兴趣的方面彼此相差很大，分析不可能像上述分析一样直观和普适。不过仍然可以总结出一些经验性的规律来。主要有以下几点：

1） 因为目前的计算大多采用超单胞（supercell）的形式，在一个单胞里有几十个原子以及上百个电子，所以得到的能带图往往在远低于费米能级处非常平坦，也非常密集。原则上讲，这个区域的能带并不具备多大的解说/阅读价值。因此，不要被这种现象吓住，一般的工作中，我们主要关心的还是费米能级附近的能带形状。

2） 能带的宽窄在能带的分析中占据很重要的位置。能带越宽，也即在能带图中的起伏越大，说明处于这个带中的电子有效质量越小、非局域（non-local）的程度越大、组成这条能带的原子轨道扩展性越强。如果形状近似于抛物线形状，一般而言会被冠以类sp带（sp-like band）之名。反之，一条比较窄的能带表明对应于这条能带的本征态主要是由局域于某个格点的原子轨道组成，这条带上的电子局域性非常强，有效质量相对较大。

3） 如果体系为掺杂的非本征半导体，注意与本征半导体的能带结构图进行对比，一般而言在能隙处会出现一条新的、比较窄的能带。这就是通常所谓的杂质态(doping state)，或者按照掺杂半导体的类型称为受主态或者施主态。

4） 关于自旋极化的能带，一般是画出两幅图：majority spin和minority spin。经典的说，分别代表自旋向上和自旋向下的轨道所组成的能带结构。注意它们在费米能级处的差异。如果费米能级与majority spin的能带图相交而处于minority spin的能隙中，则此体系具有明显的自旋极化现象，而该体系也可称之为半金属（half metal）。因为majority spin与费米能级相交的能带主要由杂质原子轨道组成，所以也可以此为出发点讨论杂质的磁性特征。

5） 做界面问题时，衬底材料的能带图显得非常重要，各高对称点之间有可能出现不同的情况。具体地说，在某两点之间，费米能级与能带相交；而在另外的k的区间上，费米能级正好处在导带和价带之间。这样，衬底材料就呈现出各项异性：对于前者，呈现金属性，而对于后者，呈现绝缘性。因此，有的工作是通过某种材料的能带图而选择不同的面作为生长面。具体的分析应该结合试验结果给出。（如果我没记错的话，物理所薛其坤研究员曾经分析过$\\beta$-Fe的(100)和(111)面对应的能带。有兴趣的读者可进一步查阅资料。）

原则上讲，态密度可以作为能带结构的一个可视化结果。很多分析和能带的分析结果可以一一对应，很多术语也和能带分析相通。但是因为它更直观，因此在结果讨论中用得比能带分析更广泛一些。简要总结分析要点如下：

1） 在整个能量区间之内分布较为平均、没有局域尖峰的DOS，对应的是类sp带，表明电子的非局域化性质很强。相反，对于一般的过渡金属而言，d轨道的DOS一般是一个很大的尖峰，说明d电子相对比较局域，相应的能带也比较窄。

2） 从DOS图也可分析能隙特性：若费米能级处于DOS值为零的区间中，说明该体系是半导体或绝缘体；若有分波DOS跨过费米能级，则该体系是金属。此外，可以画出分波（PDOS）和局域（LDOS）两种态密度，更加细致的研究在各点处的分波成键情况。

3） 从DOS图中还可引入“赝能隙”（pseudogap）的概念。也即在费米能级两侧分别有两个尖峰。而两个尖峰之间的DOS并不为零。赝能隙直接反映了该体系成键的共价性的强弱：

越宽，说明共价性越强。如果分析的是局域态密度（LDOS），那么赝能隙反映的则是相邻两个原子成键的强弱：赝能隙越宽，说明两个原子成键越强。上述分析的理论基础可从紧束缚理论出发得到解释：实际上，可以认为赝能隙的宽度直接和Hamiltonian矩阵的非对角元相关，彼此间成单调递增的函数关系。

4） 对于自旋极化的体系，与能带分析类似，也应该将majority spin和minority spin分别画出，若费米能级与majority的DOS相交而处于minority的DOS的能隙之中，可以说明该体系的自旋极化。

5） 考虑LDOS，如果相邻原子的LDOS在同一个能量上同时出现了尖峰，则我们将其称之为杂化峰（hybridized peak），这个概念直观地向我们展示了相邻原子之间的作用强弱。

以上是本人基于文献调研所总结的一些关于第一原理工作的结果分析要点。期冀能对刚进入这个领域内的科研工作者有所启发。受本人的水平所限，文章的内容可能会有理论上的不足甚至错误之处，希望大家指出，共同发展第一原理计算物理的方法和研究内容。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 希望大家多读几遍。

http://cmt.dur.ac.uk/sjc/Castep_Publications/pub......blications.html 看看人家用castep怎样选择赝势和K点的

关于出错信息的解读（对自己解决问题有帮助） Geomrtry Optimization时，到77步（共100步）就没有反应，我等了一天终于把它停止了，文件中有下列出错信息，请大侠帮忙解读一下。精度是Fine，之前在coarse下可以24步就完成。

1、Warning: There are no empty bands for at least one kpoint and spin; this may slow the convergence and/or lead to an inaccurate groundstate.

If this warning persists, you should consider increasing nextra_bands and/or reducing smearing_width in the param file. Recommend using nextra_bands of 6 to 12.

2、BFGS: Warning - Repeated consecutive reset of inverse Hessian BFGS: without satisfying convergence criteria which BFGS: looks like BFGS has run out of search directions.

BFGS: Warning - Lets try allowing some uphill steps and see if BFGS: we can get around this barrier.

BFGS: Warning - It is possible that the system may now converge to BFGS: a stationary point OTHER than the desired minimum. BFGS: Hint - this may be an indication that either:

BFGS: a) you are using a poor guess at geom_frequency_est BFGS: and/or geom_modulus_est, or

BFGS: b) you are using unrealistic convergence criteria. BFGS: Suggest therefore that you consider changing them!

3、energies not corrected for finite basis set

什么意思？要修改那些参数？？

回答：你可以在property中的SCF增加 empty band 和减小smearing来试试

关于结合能 形成能的问题

我不太明白形成能 结合能和总能之间的关系?是否可以指教

回答：举例来说吧 。对于Si 块体材料，通过CASTEP计算得到的 能量就叫总能。

如果你想把它切开，得到（100）面，通过添加真空层 构建一个spercell，计算得到的也叫总能。

刚才对于Si块体材料的总能乘上系数再减去 Si（100）面总能 这就是Si（100）面的形成能。 乘上的系数 保证 他们的原子总数一致。

结合能： 如果在Si(100)面上吸附了一个Mn原子（假如你关心磁性） ， 和原来一样计算出总能后， 减去 Si(100)面的 总能 再减去 Mn原子的总能 ，得到的就是 binding energy 那位高手能够介绍一下MS中CASTEP的势能模型的适用范围？ 比如说LDA的（PWC,VWN），GGA的（PW91,BP,PBE,BLYP,BOP,VWN-BP,PRBE,HCTH），能够简述一下其大致差别更好

LDA局域密度近似（LDA）：局域密度近似（LDA）是第一阶梯。它仅仅采用空间点r处的电子密度n（r）来决定那点交换-相关能密度的形式。交换-相关能密度由密度相同的均匀电子气完全确定。泛函的交换部分就准确的用均匀电子气的微分表达。各种不同的局域密度近似（LDA）仅仅是相关部分表示方法不同，所有现代应用的局域密度泛函都基于Ceperly和Alder`s在８０年代对均匀电子气总能量的Monte Carlo模拟。

广义梯度近似（ＧＧＡ）：ＧＧＡ是Jacob阶梯的第二个台阶，将电子密度的梯度也作为一个独立的变量（|?n(r)|），在描述交换－相关能方面，梯度引入了非定域性。ＧＧＡ泛函包含了两个主要的方向：一个称为“无参数”，泛函中新的参数通过已知形式中参数或在其它准确理论帮助下得到。另外一个就是经验方法，未知参数来自于对实验数据的拟和或通过对原子和分子性质准确的计算。Perdew,Burke and Emzerhof(PBE)以及Perdew-Wang from 1991(PW91)是无参数的，在量子化学中广泛采用的GGA，比如Becke,Lee,Parr and Yang(BLYP)是经验性。LYP校正采用了密度的二阶Laplace算符，因此严格上讲属于Jacob阶梯的第三阶，但通常仍然归类为GGA. （见后面英文介绍）

请问： 在用CASTEP计算材料空位缺陷时，如何才能实现只取一个空位呢 *在build下的symtrey有make P1 *不是降低对称性，是构建超胞

make supper cell

然后就可以删去一个原子了

正常的话如果晶体是原胞，直接删除一个原子可能造成很大影响

可以建大一点的超晶胞(比如2×2×2超晶胞)然后删掉一个原子，这样比较合理， 毕竟缺陷浓度是很低的。

*都可以啊！先看一下show symmetry 是P1就可以直接删一个，如果不是就换成P1，一般 make supercell 后自动变成P1了，你可以根据自己所需的浓度选择其中一种方式

MS无法收敛

请大家帮忙看看了,掺杂Eu的体系,一开始提示增加empty band,减小smear,都做了,把精度设置到coarse,可最后还是在100轮后提示无法收敛.

------------------------------------------------------------------------ <-- SCF

*Warning* max. SCF cycles performed but system has not reached the groundstate.

Current total energy, E = -10141.84970726 eV Current free energy (E-TS) = -10141.84970726 eV (energies not corrected for finite basis set)

NB est. 0K energy (E-0.5TS) = -10141.84970726 eV

******************************************************** Warning: electronic minimisation did not converge during finite basis set correction.

******************************************************** Checkpoint file cannot be written.

Error calculate_finite_basis : Convergence failed when doing finite basis set correction. Error calculate_finite_basis : Convergence failed when doing finite basis set correction. ******************************************************** Warning: electronic minimisation did not converge during finite basis set correction.

******************************************************** Checkpoint file cannot be written.

[1] MPI Abort by user Aborting program ! [1] Aborting program!

[0] MPI Abort by user Aborting program ! [0] Aborting program!

回答：1.增加smearing 容易收敛，但是太大可能结果会有些问题。 2.增加循环的圈数， 3.增加空带数目，

4.体系有自旋单电子的，要设置自旋极化，如果设置非自旋极化，可能不收敛 5. 如果是金属体系，比较难收敛，可以试试修改k点和empty band 试试看。

1. 几何优化可以在多大范围内改变原子的位置啊？感觉每次优化后的位置调整不是很多

啊？

2. 大家在算能带和态密度的时候的时候是用单点能计算给出能带还是几何优化给出能带

啊？

回答：问题1

几何优化的目的是寻找压力最小的几何结构，原子位置改变不多是因为你建的构形比较合理，比如直接从软件数据库中导入的结构在0压力下改变很小，如果加个压力就会变化大一些。 问题2

一般都是优化的时候算，如果你想算特定构形的能带或其它性质，就可以用单点能；

【表面模拟】castep计算中遇到的几个问题

PW91 Perdew-Wang generalized-gradient approximation Perdew and Wang (1992) BP Becke exchange plus Perdew correlation Becke (1988), Perdew and Wang (1992) PBE Perdew-Burke-Ernzerhof correlation Perdew et al. (1996)

RPBE Revised PBE functional by Hammer et al. Hammer et al. (1999)

HCTH Hamprecht, Cohen, Tozer and Handy functional Boese and Handy (2001)

BLYP Becke exchange plus Lee-Yang-Parr correlation Becke (1988), Lee et al. (1988) BOP Becke One Parameter functional Tsuneda et al. (1999)

VWN-BP BP functional with the local correlation replaced by the VWN functional. Vosko et al. (1980), Becke (1988), Perdew and Wang (1992)

VWN: The Vosko-Wilk-Nusair (VWN) functional is the most popular LSD correlation potential. It uses a fit to accurate numerical results (by Ceperly and Alder) of a uniform electron gas. Ceperley and Alder performed quantum Monte Carlo calculations on a uniform electron gas at low and high spin limits for several electron densities. VWN uses the Pade interpolation procedure to fit the CA results for both the para and ferro states and for low and high densities. DMol3 uses the best VWN (so called \

PWC: The Perdew-Wang (PWC) functional is a recent parameterization of the Ceperley and Alder data, which corrects some VWN problems with fitting. PWC is the default functional for DMol3 calculations.

The local spin-density (LSD) approximation accurately predicts structures, vibrations, and relative energies of covalent systems; however, bond energies are seriously overestimated. The local DFT should not be used for systems with weak bonds, such as hydrogen bonds. These problems with the LSD method can be corrected to a large extent by using the so-called gradient-corrected (or nonlocal) functionals.

P91, BP, BLYP, BOP: DMol3 supports several nonlocal exchange and correlation functionals. The most popular, the Becke exchange functional (B88) is used in conjunction with the Perdew-Wang correlation functional (BP) or the Lee-Yang-Parr correlation functional (BLYP). The so-called generalized gradient corrected (GGA) functional, by Perdew and Wang (P91) was derived by considering low and high density regimes and by enforcing various summation rules.

PBE: The PBE (Perdew, Burke and Enzerhof) functional (1996, 1997) is another GGA functional in which all the parameters (other then those in its LDA component) are fundamental constants. The exchange part of this functional is similar to the Becke formula (1986), and the correlation part is close to the Perdew-Wang functional (1986).This functional has a strong physical background, reliable numerical performance and it is frequently used in DFT calculations.

RPBE: More recently, Hammer, Hansen and Norskov (1999) proposed a modified version of the PBE formula that improves considerably thermochemical results. So far this functional, called RPBE, has been mainly used for solids.

HCTH: The HCTH functional, named for the authors' initials (Hamprecht et al., 1998), represents a \philosophy in designing a DFT functional. Assuming that the exact functional will never be found, they propose a flexible form of gradient corrected functional that is fitted to the training set of molecules. The default for the current implementation, the so called HCTH/407 functional, that was obtained by fitting to the set of the 407 atomic and molecular systems (Boese and Handy, 2001). This functional was found to predict a much improved thermochemistry for inorganic and hydrogen bonded systems. The standalone keyword for this functional is hcth407. The original HCTH-type functionals can be activated by keyword hcth93 (Hamprecht et al, 1998) and hcth147 (Boese et al. 2000).

Although the NLSD methods are significantly better than the LSD method, particularly in studying chemical reactions, the NLSD methods may still lead to reaction barriers that are too low.

VWN-BP: The VWN-BP functional is recommended for COSMO and COSMO-RS studies.

Materials-Studio 论坛问答全集（精选众多论坛讨论贴）

1、问：用MS构造晶体时要先确立空间群,可是那些空间群的代码是啥意思啊,看不懂,我想做的是聚乙烯醇的晶体,嘿嘿,也不知道去哪 可以查到它的空间群

答：A、要做晶体，首先要查询晶体数据，然后利用晶体数据再建立模型。晶体数据来源主要是文献，或者一些数据库，比如CCDC。

你都不知道这个晶体是怎么样的，怎么指定空间群呢？要反过来做事情哦：）

B、我不知道你指示的代码是数字代码还是字母代码,数字代码它对应了字母的代码，而字母的代码它含盖了一些群论的知识(晶系,对

称操作等),如果要具体了解你的物质或者材料属于那一个群，你可以查阅一下相关的手册,当然你要了解一些基本的群论知识.MS自带 了一些材料的晶体结构,你可以查询一下.

2、问：各位高手，我用ms中的castep进行运算。无论cpu是几个核心，它只有一个核心在工作。这个怎么解决呢？ 答：请先确认以下几个问题：

1，在什么系统下装，是否装了并行版本。 2，计算时设置参数的地方是否选择了并行。

3，程序运算时，并不是时时刻刻都要用到多个CPU

3、问：我已经成功地安装了MS3.1的Linux版本， 串行的DMol3可以成功运行。 但是运行并行的时候出错。

机器是双Xeon5320(四核)服务器，rsh和rlogin均开启，RHEL4.6系统。 其中hosts.equiv的内容如下： localhost ibm-console

machines.LINUX的内容如下： localhost:8

现在运行RunDMol3.sh时，脚本停在 $MS_INSTALL_ROOT/MPICH/bin/mpirun $nolocal -np $nproc $MS_INSTALL_ROOT/DMol3/bin/dmol3_mpi.exe $rootname $DMOL3_DATA

这一处，没法执行这一命令

并行运算时，出现以下PIxxxx(x为数字)输出

ibm-console 0 /home/www/MSI/MS3.1/DMol3/bin/dmol3_mpi.exe localhost 3 /home/www/MSI/MS3.1/DMol3/bin/dmol3_mpi.exe 请问这是什么原因？谢谢！

答：主要是rsh中到ibm-console的没有设置 把/etc/hosts改为

127.0.0.1 localhost.localdomain localhost ibm-console 在后面加个ibm-console 也希望对大家有帮助!

4、问：在最后结果的dos图中,会显示不同电子spd的贡献,我想问的是,

假设MS考虑的原子Mg的电子组态为2p6 3s2,那么最后的dos结果中的s,p是不是就是2p,跟3s的贡献.比如更高能量的3p是否可能出现在 dos中?

如果可能的话，在这种情况下,如何区分2p和3p的贡献,谢谢. 答：A、取决于你的餍势

势里面没有3p电子，DOS怎么会有呢？

自然，你的1p1s也不会出现在你的DOS中。

B、我觉得原子没有d轨道但是计算出来的DOS图上有d轨道的贡献，这可能是电子跃迁所引起的，虽然按照教科书上的d轨道上没有电

子，但是不排除有电子跃迁过去，但及时跃迁也应该只是很少的而且一般也都是这样。 C、我考虑的是dos并非指电子出现的几率,而是能级的密度.3p构成导带能级不可能吗? 没有d电子出现d的贡献可以理解是跃迁过去,那是不是也不否认3p的可能? 既然不可能有3p,怎么会有1s1p?毕竟一开始计算中已经做了近似? D、第一性原理计算高于费米面的能带本来就不怎么可靠的。

现在，计算的带隙小于实验值，很大的原因就来源于价带计算不准。 p能量高于s不太好理解 这里有成键反键的因素

p的反键是有可能小于s的成键的

另外有时候原子电子组态没有d电子的时候计算结果也出现了d轨道

估计是做轨道投影的问题。vasp就有这个问题，但是可以消除这个错误的。

5、问：那位高手能够介绍一下MS中CASTEP的势能模型的适用范围？

比如说LDA的（PWC,VWN），GGA的（PW91,BP,PBE,BLYP,BOP,VWN-BP,PRBE,HCTH），能够简述一下其大致差别更好 答：LDA局域密度近似（LDA）：局域密度近似（LDA）是第一阶梯。它仅仅采用空间点r处的电子密度n（r）来决定那点交换-相关能

密度的形式。交换-相关能密度由密度相同的均匀电子气完全确定。泛函的交换部分就准确的用均匀电子气的微分表达。各种不同的

局域密度近似（LDA）仅仅是相关部分表示方法不同，所有现代应用的局域密度泛函都基于Ceperly和Alder`s在８０年代对均匀电子 气总能量的Monte Carlo模拟。 广义梯度近似（ＧＧＡ）：ＧＧＡ是Jacob阶梯的第二个台阶，将电子密度的梯度也作为一个独立的变量（|?n(r)|），在描述交换－ 相关能方面，梯度引入了非定域性。ＧＧＡ泛函包含了两个主要的方向：一个称为―无参数‖，泛函中新的参数通过已知形式中参数 或在其它准确理论帮助下得到。另外一个就是经验方法，未知参数来自于对实验数据的拟和或通过对原子和分子性质准确的计算。

Perdew,Burke and Emzerhof(PBE)以及Perdew-Wang from 1991(PW91)是无参数的，在量子化学中广泛采用的GGA，比如

Becke,Lee,Parr and Yang(BLYP)是经验性。LYP校正采用了密度的二阶Laplace算符，因此严格上讲属于Jacob阶梯的第三阶，但通常 仍然归类为GGA.

6、[求助]Linux上MS的安装问题 我在RHES4.6上安装MS3.0

但是在castep和dmol下的RunDMol3.sh大小为零，没有东西， 同时在share下也没有bin目录，也找不到ms_setuo.sh脚本 请问是什么原因？

相应的出现这样的错误信息：

/home/sript/MSI/3.0/3rdParty/regxpcom: error while loading shared libraries: libcxa.so.3: cannot open shared object

file: No such file or directory

答：假如你有Materials Studio 3.1的ISO版本以及licene.dat。在linux机器上的用户名为firefox。下面是安装Materials Studio3.1 linux版本的步骤

1、假定把Materials Studio3.1的iso文件mount到/home/firefox/ms目录，切换到root帐号下，然后用下面的命令如下：

mount -o loop /home/firefox/MS_MODELING.iso /home/firefox/ms

2、文件mount上去后，退出root帐号，回到firefox帐号。然后到/home/firefox/ms/UNIX目录，运行下面的： ./Install

3、开始按提示安装了 1）、指定你要Materials Studio安装到的目录，比如/home/firefox/MaterialsStudio 2）、下面就是指定你所需要安装的模块了，根据自己的需要选择，当然也可以全部选上 3）、然后指定你License_Pack所在的目录，我们假定也是放到/home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack目录中，那么先建

立这样的目录：mkdir /home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack 接着按提示Enter。开始安装Licens_Pack了。

4）、下面把你所得到的licene文件msilic.lic拷贝到/home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack/licenses目录中，并改名为 msilicense.dat。 5)、把/home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack/licenses/msilicense.dat完整的文件名按提示输入。这些完成后。就基本

安装好了。下面就是把gateway运行起来。

4、到/home/firefox/MaterialsStudio/Gateway目录，运行下面的命令： ./msgateway_control_18888 start

提示说Gateway start succeeded - running as process xxxx。后，就启动成功了。

5、在ie的地址栏输入，http://127.0.0.1:18888/ ; 则页面会显示该机器上已经安装好的计算模块

基本就安装成功了。(注意之处：不要用root安装它)。

7、问：我想对NaYF4的电子云分布进行模拟计算,请各位高手指点怎么计算?? 如果有NaYF4的结构的话,请分享一下.

答：如果是晶体的话，可以找相关的文献看晶格常数和原子坐标，自己构建模型后计算 如果没有文献，可以上无机晶体结构数据库ICSD查询，如果查到，直接导出来 就可以用ms算了

电子云分布算一下电子密度就可以了 可以用dmol和castep

如果要某个轨道的电子云，dmol算homo－lumo上下若干个轨道 castep算能带

最后那visulizer看电子云密度图就ok了

8、问：各位高手请教一下用demolJ计算分子轨道怎么看HUMO,LUMO图，其中的黄色蓝色代表什么啊，谢谢了

答：dmol计算的时候选择properties里面的orbitals 把homo和lumo选上

然后计算，算完以后打开analysis对话框 选择orbitals，就看到你算的homo和lumo了，然后import就在模型中可以看见homo和lumo了

9、求助有MS并行计算经验的朋友解答一下 我虽然在LINUX CLUSTER并行成功了，但是并行的时候CPU计算利用率很不均衡也不稳定

有时候100%有时候0%

而且计算到一定程度的时候会变换运行程序在LINUX中的进程名

换了一次之后CPU使用就开始出现不均衡的情况，有一个CPU 90%+，别的都是2-5%的样子进程处与sleeping状态只有那一个CPU在RUN 另外说一下我每个节点的硬件配置相同，用的是CASTEP模块，K点数是CPU数的整数倍，但是算能带的时候不知道如何调节K点数目，

不均衡不知道是不是算能带的时候导致K点在每个CPU上分布不均造成的 还想问一下 我各个节点都是同一个交换机下的机器，NFS的效率如何评估

答：A、你应该看看内存的使用率,一般如果内存不足,会造成你说的现象

B、所有节点空闲内存都在50%以上啊，发现只有一个节点的CPU占用的厉害 别的不超过10%

C、你选用的几个cpu进行计算,如果是一个,那就是你发生的问题原因,如果不是一个,而是选择几个cpu进行计算,那么应该是节点之间 的通讯问题了,这需要进行机群的的调节了

10、问：CASTEP能算pdos的自旋情况吗 答：可以计算体系的自旋态密度

alpha和beta分别为自旋向上和自旋向下 total spin是总自旋

计算的时候必须把自旋极化－spin polarized 选上才能画自旋态密度

11、问：大家帮忙看看这是什么问题

我再用demol计算动力学的时候,不管怎么设置参数它老出现这个提示 Error: SCF iterations not converged in 50 iterations

Message: SCF not converging. Choose \or set \

You may also need to change spin or use symmetry Resubmit DMol3

Message: DMol3 job failed Error: DMol3 exiting

请教高手这是什么原因啊?

答：SCF not converging. Choose \or set \无法收敛，加大计算步数。

你错误的原因是体系在50步内不能收敛,你可以增加收敛计算步数,比如增加到100

系统提示你改变\Smearing\和\的设置参数(这两个参数在设置对话框中),还提出建议让你改变自旋和对 称设置来试一试。

不收敛，解决方法一加大圈数，DMol3 calculations－》electronic标签下More选项－》SCF选项，中Max. SCF Cycles加大，最多 1000圈，如果1000圈收敛不了 就用方法二，加大smearing

在SCF标签下把orbital occypancy下面的勾打上，然后设置smearing

设置重小到大逐渐增大，smearing如果很大，虽然能收敛但是最后的构型有问题。

做MS计算，我的感觉是没有必要一步算到位，就是说你的计算精度（能量，力等等）可以一步一步来，或者是smearing慢慢变小，这 样容易收敛些。

12、新手请教几个不专业的问题 1.(1x1)CO中(1x1)是什么意思？

2.态密度、能态密度和电子态密度的区别？ 3. K││-resolved是什么意思？

4.如何在半导体上建金属表面？ 5.如何翻译？

supercell geometry

the Vienna ab-initio simulation package (VASP) the generalized gradient approximation the plane wave expansion structural relaxations

a tight-binding linear muffintin orbital (TB-LMTO) method the TB-LMTO method

the principal-layer Green’s function technique the K││-resolved transmission

6．K││-resolved DOS at the Fermi energy这句话怎么理解啊？ 7．用MS能不能计算一个体系的电导？如何去算？ 答：1. (1×1)表示的是表面的构型，2×2是(1×1)的四倍，也就是x和y上分别用两倍单位平移定义表面的晶格常数a和b，c轴与表面

方向平行，c的大小取决于原子层和真空层厚度 2.应该是没有区别，可能是称呼不同而已。 3.不清楚什么意思

4. 用ms里面的layer builder构建界面，基底为半导体，半导体上长金属层是通过layer builder构建的

5. supercell geometry——超胞结构

the Vienna ab-initio simulation package (VASP) ——维也纳从头算模拟软件包 the generalized gradient approximation——广义梯度近似 the plane wave expansion——平面波展开 structural relaxations——结构弛豫

a tight-binding linear muffintin orbital (TB-LMTO) method——紧束缚线性丸盒轨道 the TB-LMTO method——紧束缚线性丸盒轨道方法 the principal-layer Green’s function technique——？ the K││-resolved transmission——？ 6.不是很清楚，没有上下文

7 先计算出态密度。然后通过由玻尔兹曼方程推导出的电导率公式来算,见固体物理。提供两篇参考文献是做输运系数的计算的：

Georg K.H.Madsen, David J.Singh. Computer Physics Communications 175 (2006 67~71.

Philip B. Aleen ,Warren E.Pickett, Henry Karkauer. Physcical Review B 37 (1988) 2721~2726. 13、请问： 在用CASTEP计算材料空位缺陷时，如何才能实现只取一个空位呢？ 答：降低对称性，再DELETE一个原子就可以了 在build下的symtrey有make P1 不是降低对称性，是构建超胞 make supper cell

然后就可以删去一个原子了

正常的话如果晶体是原胞，直接删除一个原子可能造成很大影响 可以建大一点的超晶胞(比如2×2×2超晶胞)然后删掉一个原子，这样比较合理， 毕竟缺陷浓度是很低的。

14、[求助] MS是否可以做原子数在10-20个左右的簇合物的结构模拟

我想得到一些原子数在10-20个左右的一元或二元原子簇合物的低能构型。 MS里的分子模拟功能是否可以模拟出一些能量局部最小化的构型？ 如果不行的话，麻烦熟悉这方面的虫子给推荐个软件，最好是免费的。 我的要求很简单，就只要找到低能量构型即可。 手动直接构建实在是太麻烦了，而且说服力很低。 谢谢指教！

答：A、可以，dmol模块可以达到你的要求 B、感谢楼上各位。

不过我琢磨了半天，好像无论是Gaussian还是MS,都是要给定基本定型的构型，然后进行优化后获得更精炼一些的构型。

我想做这样一件事： 已知原子数为 10 的构型，第 11 个原子任意放置，然后程序自动变化第11个原子的位置，甚至变化 11 个原

子的位置 （既第11个原子对其他10原子的构型进行微扰）得到不同能量的局部的低能构型。

自己琢磨的，肯定很多不足，不是否有相关的参考资料。还请赐教，

15、ms discover停电后如何处理

ms discover算了一个星期，还有三天就算完了，结果停电全没了

重开机，启动ms，提示有任务非正常关掉，载入auto recover，job explorer里面还显示未算完的任务，server console打不开，无 法查看是否正在算

查任务管理器，没有找到discover.exe进程，只有msstudio的进程，而且cpu占用高

手动停止job，然后从discover的dynamics模块下选中use restart result，但是结果显示完全从头开始算

没钱买ups，很不走运，两个星期内，这种停电出现两次了 请教大家有什么好的方法，从断电时的数据开始接着算 谢谢

答：如果你在dynamic中trajectory的选项里save选择了full，那么在重启动时，在restart选项里，选中use restart date选项，就 可以了。

16、求助：黄色和蓝色的电子云代表什么问题

请教各位一个问题，在MS的Dmol3下计算能量，在分析里查看HOMO和LUMO轨道的电子云的计算结果时，有两种颜色，默认的是黄色和 蓝色。这种颜色的不同代表什么意思？

还有一般用HOMO和LUMO轨道的电子云说明什么问题啊？我看很多文献说什么(π-π)派-派跃迁就是3.1415926所代表的那个希腊字母

，这里不知道怎么输入。还有（σ-σ)西格玛-西格玛等等，学习化学的人应该能够了解，可以从这上面看出来吗？

答：A、其实两种颜色的电子云不是代表homo和lumo的，只是说这个地方波函数是正号还是负号。因为对于电子云来说，其实是波函

数的平方，这个地方为了区别波函数的正负号，所以引进了两种颜色的电子云

B、在分子进行反应时，最高占据轨道（HOMO）和最低空轨道（LUMO）其有特别重要的作用。

分子轨道对称性守恒原理认为：在反应过程中，当有反应物分子轨道转变成产物的分子轨道

时，其对称性始终保持不变，即始终都属 于同一个不可约表示。

如果反应物基态的分子轨道变成的是产物的基态的分子轨道，那么反应就是热允许的。（意即温和加热就可进行）

如果变成的是激发态的分子轨道，就是热禁阻的（意即不可能用温和加热的方法促其进行）。 如果反应物受光激发后由电子占据的分子轨道（激发态轨道）转变成产物的基态分子轨道，这一过程就是光允许的（意即用适当的光 照就可使其进行）。

若转变成产物的更高激发态分子轨道，就是光禁阻的（意即无法用光照促其进行）。

17、请问MS计算能带的问题

由CASTEP或DMol计算得到的能带，要看能带的带系宽度，是怎样看？ 是默认费米能级为0吗？那就是只看0附近的宽度吗？

答：A、0两边的宽度，最高占据和最低未占据之间的宽度就是带隙 B、我没有仔细的看过castep的能带，但是看过课题组的人做过报告。

我印象中，对于非金属，castep的费米能级是在价带顶，找出价带顶最大的那个能量和导带底对应的最小的能量之差，就是带隙吧。

至于有的说dos看带隙，这个不大可靠，要看你取了多大的展宽因子，展宽因子大，非金属也变成金属了，没带隙。

另外对于dmol来说，何来什么能带 全部分子能级，不过可能有gap，要从homo-lumo的差值去算gap

C、横轴是布里渊区的高对称点，与晶体的对称性有关 纵轴表示能带的能量。

带隙可以分成直接带隙和间接带隙

直接带隙就是0eV上下最高和最低两个能带在某个高对称点(如G，X、R点等)之间的能量差。

间接带隙就是0eV上能量最低的能带上的最低点的能量值减去0eV下能量最高的能带的最高点的能量值。

18、什么是Overlap populations？ 在一篇文章上看见

Table 2 Bond distances (A? ) and Overlap populations (/E/in brackets)

TiO2 TiO2/Sn6c TiO2/Sn5c TiO2/Sn6-in TiO2/Sn5-in

Ob–Me6c 1.831 (172) 1.963 (220) 1.83 (165) 1.831 (172) 1.832 (171)

Op–Me6c 2.066 (86) 2.107 (32) 1.989 (64) 2.070 (84) 2.069 (83)

Op–Me5c 1.938 (122) 1.912 (114) 1.995 (139) 1.988 (123) 1.933 (120)

O1–Me6c 2.065 (86) 2.165 (86) 2.097 (117) 2.072 (115) 2.086 (119)

O2–Me5c 1.853 (130) 1.854 (119) 2.006 (122) 1.865

(134) 1.890 (112)

O1–Me6-in 1.936 (160) 1.950 (142) 1.983 (163) 2.056 (177) 1.968 (161)

O2–Me5-in 1.968 (83) 1.961 (84) 1.950 (96) 1.976 (86) 2.047 (90)

请问Overlap populations 是什么？如何得到的？ 答：A、Overlap populations 重叠布居

CASTEP计算性质时的population选项可以算 B、重叠布居

相当于键级的概念

一般来说，正值表示成共价键，正值越大，共价性越强 0表示纯离子键。 负值表示反键。

主要用于定性分析。不同的赝势、泛函计算的结果可能有差别 19、请教一下 这些数据在那？

您能把您算过的这部分给贴上来吗？

CASTEP计算性质时的population选项这个我已经算了 但是我找不到它在那 谢谢

答：CASTEP 中计算的时候选择properties里面的population analysis下面的

bond population 计算得到的结果除了有atomic population以外还有就是bond population 也可以叫overlap population

在.CST或者.CASTEP文件最后部分。 20、用MS需要什么样的配置？谢谢！ 老师打算买一台新的电脑做计算，我不知道一般需要什么样的配置就可以了！希望大家多提供点信息！谢谢了！

答：A、双核 至少奔D 2.8GHz 1G内存 高分子结构 最好准备买服务器！！！！ B、楼上的，没那么夸张吧？

CPU好像用不太多啊，一般的30-60原子有个普通双核也够用了吧？我没感觉出来双核比P2.8快多少啊？

你非要算蛋白质的话，那服务器也肯定不够。。。 内存大些倒是真是，应该需要2G也不嫌多的！ C、我觉得看你做什么体系 你如果做简单的分子体系 用demol可以解决的 谱图电脑夜可以的 如果算晶体

那必须是搞配置的机子

D、关键是cpu，内存，和硬盘

的路径是Ｇ－Ｆ－Ｑ－Ｚ－Ｇ，但是得到的能带很乱，请高手指点怎样设置路径能够好些？ 答：A、实际能带结构应该是4维图像，而从对称性来考虑，我们关心的仅仅是一些高对称点之间的能量分布，所以一般的结构都是给

出的2维图像。再者，通常意义上能带结构中k-point的数值只有相对的意义。

能带关系就是E_k关系，所以如果在CASTEP中把能带图export成数据格式的话，看到的两列数据分别是k和能量。k对应的数值

如何理解，这个好像不同软件包做法并不一样。CASTEP中将所选的所有bandline也就是kpoint-path的长度定义为一，不同区域的宽 度(kpoint-path)对应两个高对称点的相对距离。

如果你使用的是Castep自己默认的，那么他确认的都是高对称k-point，得出的图像E和K-point应该是对应的。你可以自己设

置，但是这样计算，你的出的DOS是不可用的。 你检查一下你的模型是不是有问题

最好能够把你的图传上，这样好分析原因 B、最后的方法就是所有的点都两两相邻， 比如系统有G，X，M,R四个点

路径如下G－X－M－G－R－X－M－R所有的点都两两相邻 这样反应能带的信息更全一些。

37、请教MS里面的图怎样复制到WORD里面来?

我在MS计算出的图中点复制,然后在WORD 里面粘贴出来的 是一些数据，请问改如何操作呢？谢谢

答：1、你可以利用这些数据在Origin里作图，这种方法你可以调解坐标轴，坐标。然后把Origin里的图拷贝到Word里。 2、利用MS的File菜单下的Export，将你要的图形输出为图形，好像只能输出为bmp格式，然后插入到你的Word里 3、就是利用一些抓图软件，我常用的是UltraSnap，通过抓图软件将你要的图形粘贴到Word里

38、请教

主族金属氧化物切面做吸附小分子要不要考虑自旋极化? 不吝指教

答：A、这个不好说 要看你计算什么物质

自旋极化对他们有没有影响，如果有影响必须考虑 如果没有影响，或影响很小，可以忽略 B、假如A2B3,是主族的,切面三层分子式为A6B12,五层A12B21,七层是A18B30,都不是A2B3的整数倍,考虑自旋极化,五层七层不收敛,是 不是不用自旋极化?

还有要是不用自旋极化,如果做吸附NO,NO 分子有单电子那要不要考虑自旋激化? 谢谢指点!

C、不收敛和用不用自旋极化应该没有关系，不收敛应该检查Cut-off energy、smear、 Band数、体系是否合理等问题

39、请问各位大侠，在很多文章中都可以看到电荷密度图 这是怎么来的？

如何在CASTEP中实现电荷密度图示？？？？

答：A、电荷密度图在ms里面是很容易实现的，首先你在选择计算任务的时候，找到电荷密度的单词，然后选中进行计算。

算完以后，你在分析的时候，选择分析电荷密度，就可以看到电荷密度图示。既可以调节2d也可以看3d的图。

如果你是vasp算的电荷密度图，那么就要程序转换成ms认识的格式，才能导入到ms里面看了，一样是2d和3d都能显示。如果你用

lev00处理，当然也行，那就是origin直接画图，一般可能是等高图多。

B、view--->toolbars--->volume visualization, 可以调出creat slices,这样就可以选择2D 的electron density，然后选中这个

slice，在properties中修改 slice crystal direction(修改所取面的晶向)，修改slice fractional postion(修改你所取的面的确

定位置)，然后从工具栏选择color map, 即可得到想要的面的电荷密度 40、关于价态的问题

我算了一下TiO2的结构 但是它给出的结果如下：

Species Ion s p d f Total Charge (e)

============================================================== O 1 1.87 4.79 0.00 0.00 6.65 -0.65 O 2 1.87 4.79 0.00 0.00 6.65 -0.65 O 3 1.86 4.78 0.00 0.00 6.65 -0.65 O 4 1.86 4.78 0.00 0.00 6.65 -0.65 O 5 1.84 4.80 0.00 0.00 6.64 -0.64 O 6 1.84 4.80 0.00 0.00 6.64 -0.64 O 7 1.84 4.80 0.00 0.00 6.64 -0.64 O 8 1.84 4.80 0.00 0.00 6.65 -0.65 O 9 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62 O 10 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62 O 11 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62 O 12 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62 Ti 1 2.24 6.25 2.23 0.00 10.72 1.28 Ti 2 2.24 6.25 2.23 0.00 10.72 1.28 Ti 3 2.21 6.24 2.24 0.00 10.69 1.31 Ti 4 2.21 6.24 2.24 0.00 10.69 1.31 Ti 5 2.25 6.26 2.18 0.00 10.69 1.31 Ti 6 2.25 6.25 2.19 0.00 10.68 1.32 Ti 7 2.25 6.26 2.18 0.00 10.69 1.31 Ti 8 2.26 6.27 2.17 0.00 10.70 1.30

理论上说：Ti应该是＋4价，O是－2价，为什么才是－0。6和1。3多呢？ 希望高手指教

答：A、你说的是一个分子式 的价态，而计算的结果是一个晶胞上每个原子均匀分得的电子量是晶胞能量最低的优化结果，从计算结

果可以看到即使是同一个原子价态也不同，这是由于各个原子在空间分布不同。 B、离子键或者共价键之类的吧,共用电子的程度不同.

另外也顺便有个疑问:改变某原子的电荷在计算中有影响吗?

C、这个是否与你定义的原子的半径有一定的关系，如果你定义的O的原子半径大，则所带的电量就大，反之亦然。不知道MS里面是不 是这样，不过VASP里面是这样的 D、前面说的是设置问题

关于你说的计算结果，理解是这样的： 以O1为例子

Species Ion s p d f Total Charge (e) ====================== O 1 1.87 4.79 0.00 0.00 6.65 -0.65

计算以前O1的电子结构是 2s2 2p4， Total ＝6（e ） 计算后O1的结构变为2s1.872p4.79，Total ＝6.65（e ） -0.65 表明优化以后，O1得到0.65（e ）

E、如果考虑的是纯离子，当然就是＋4和－2了。

但是由于Ti和O之间形成共价键，价带不是完全有O原子轨道构成

而是有O原子和Ti原子轨道贡献构成。这部分贡献可以通过PDOS可以分析出来。 CASTEP中PDOS面积表示电子数。

也就是由于形成共价键，导致价带有Ti原子的贡献，当电子在价带上填充时 填充在价带中Ti原子所贡献的那部分态上的电子划归为Ti原子的电子，这样

由于价带不是纯O原子的轨道贡献，当然不可能得到2个电子，所以也就不可能是－2价。 如果Ti和O是纯离子，也就是Ti的原子轨道在价带上对O轨道的贡献可以忽略，这时候 才可能打到＋4和－2价。

由于Ti－O之间是共价键，所以O和Ti不可能为－2和＋4价

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