dmol3和castep

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DMol3 基本原理和参数设置

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结构 制备材料

H = E SCF(DFT)

电子波函数 能量 一阶导数 二阶导数

能带，态密度，电荷密度

力场

应力，弹性力常数， 体模量….声子频率，散射谱

表征材料

制备工艺

各种性能参数

怎么使SCF收敛？ 如何使SCF的结果准确？

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DENSITY FUNCTIONAL THEORYHohenberg-Kohn theorem

E[ (r1 ,...rN )] E[ (r )]E To U Exc

Walter Kohn

Kohn-Sham theorem

Kohn-Sham equations

2

veff [ (r )] i ,k (r ) i ,k i ,k (r )

Exact only for ground state Needs approximation to Exc

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基于DFT的自洽计算过程nstart(r) 生成KS势 求解KS方程r veff [ n ( r )]

2

veff [ n ( rr)] i , kr ( rr)

VASP和CASTEP的参数设置区别

请问大家：再用VASP计算的时候，K点应该怎么选取呢？我用CASTEP默认的那个设置算的，有的会提示说 VERY BAD NEWS! internal error in subroutine IBZKPT: Tetrahedron method fails for NKPT<4. NKPT =2：貌似是说我的K点设置的不合理吧，那我应该用什么办法选取K点呢？在文献上找不到跟我的模型一样的，没办法参考别人的。 第二个问题是计算能带结构的时候高对称点有应该怎么选取呢， 建立不同大小的超晶胞选用的截断能和高对称点应该一样吗？

我一直搞不清楚这个问题，就是VASP计算的时候选用的势函数、截断能可以按照CASTEP默认的来吗？我自己测试的截断能和CASTEP默认的怎么相差特别大呢？

1. VASP中采用Tetrahedron method 时，k点不能少于4个。解决方法：可以选ISMEAR=0;SIGMA=0.1

2. 计算能带时的高堆成点可用CASTEP提供的，即CASTEP计算能带时用的k特殊点。不同超晶胞选用的截断能不能一样啊，要不然超晶胞太大导致无法运算，不是吗

3. vasp计算的时候选用的势函数、截断能可以用CASTEP默认的来，但是不一定精确，所以一般还是要自己测试之后才用。以测试得到的结果为准。

谢谢你的回答，我还想在请问一下，你的意思就是说：VASP就直接采用CASTEP默认的K点吗？我看好多人用的跟默认的还不一样，这是怎么选的呢？

还有

CASTEP计算原理---------XBAPRS

CASTEP计算理论总结

XBAPRS

CASTEP特点是适合于计算周期性结构，对于非周期性结构一般要将特定的部分作为周期性结构，建立单位晶胞后方可进行计算。CASTEP计算步骤可以概括为三步：首先建立周期性的目标物质的晶体；其次对建立的结构进行优化，这包括体系电子能量的最小化和几何结构稳定化。最后是计算要求的性质，如电子密度分布(Electron density distribution)，能带结构(Band structure)、状态密度分布(Density of states)、声子能谱(Phonon spectrum)、声子状态密度分布(DOS of phonon)，轨道群分布(Orbital populations)以及光学性质(Optical properties)等。本文主要将就各个步骤中的计算原理进行阐述，并结合作者对计算实践经验，在文章最后给出了几个计算事例，以备参考。 CASTEP计算总体上是基于DFT，但实现运算具体理论有： 离子实与价电子之间相互作用采用赝势来表示； 超晶胞的周期性边界条件；

平面波基组描述体系电子波函数；

广泛采用快速fast Fourier tra

2008 CASTEP发表文章汇总

CASTEP发表文章汇总－2008年（部分）

1. Gonzalo Otero et al., Fullerenes from aromatic precursors by surface-catalysed cyclodehydrogenation, Nature 454 (2008)

865–868 ( abstract )

2. Andrew L. Goodwin et al., Colossal Positive and Negative Thermal Expansion in the Framework Material Ag3[Co(CN)6],

Science 319 (2008) 794–797 ( abstract )

3. Qifeng Zeng et al.,A new phase of solid iodine with different molecular covalent bonds,

Proc. Nat. Acad. Sci. USA 105 (2008) 4999–5001 ( abstract )

4. Kideok D. Kwon, Keith Refson and Garrison

第19卷第10期 Vol.19 No.10 中国有色金属学报 2009年10月 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Oct. 2009

文章编号：1004-0609(2009)10-1835-05

金属间化合物Mg2Pb的电子结构和弹性性质

段永华，孙 勇，彭明军，鲁 俐，赵如龙

(昆明理工大学 云南省新材料制备与加工重点实验室，昆明 650093)

摘 要：运用第一性原理方法计算了金属间化合物Mg2Pb的电子结构以及弹性性质，并用Voigt-Reuss-Hill方法计算得到Mg2Pb的弹性模量和切变模量。结果表明：Mg和Pb对态密度的贡献主要是Mg的2p轨道和Pb的5d轨道，其次为Mg的3s轨道和Pb的6p轨道，Pb的6s轨道贡献最小；在Mg原子周围有大量的电荷存在，呈典型的金属键特征，Mg、Pb之间存在共用的电荷，有较强的离域性，以共价键形式存在，但交界电荷的畸变不大，故共价键所占比例较少，金属键所占比例较大，Mg2

第19卷第10期 Vol.19 No.10 中国有色金属学报 2009年10月 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Oct. 2009

文章编号：1004-0609(2009)10-1835-05

金属间化合物Mg2Pb的电子结构和弹性性质

段永华，孙 勇，彭明军，鲁 俐，赵如龙

(昆明理工大学 云南省新材料制备与加工重点实验室，昆明 650093)

摘 要：运用第一性原理方法计算了金属间化合物Mg2Pb的电子结构以及弹性性质，并用Voigt-Reuss-Hill方法计算得到Mg2Pb的弹性模量和切变模量。结果表明：Mg和Pb对态密度的贡献主要是Mg的2p轨道和Pb的5d轨道，其次为Mg的3s轨道和Pb的6p轨道，Pb的6s轨道贡献最小；在Mg原子周围有大量的电荷存在，呈典型的金属键特征，Mg、Pb之间存在共用的电荷，有较强的离域性，以共价键形式存在，但交界电荷的畸变不大，故共价键所占比例较少，金属键所占比例较大，Mg2

CASTEP 实战守则

模型选定

我们在进行材料物理模拟所需要做的第一步 (也是很重要的一步) 是模型的选定或建构。CASTEP 虽然内建了很多功能来预测晶胞参数 (边长，夹角) 与原子位置，但仍然仰赖使用者告诉它 \要进行计算的系统是什么\。在选定模型时，我们需切记如果系统内原子太多或是超晶胞体积太大，则计算量都会以平面波数的 3 次方增加到计算机难以负荷或使用者难以等待的程度，]此，我时时应考虑设计出一个足以表现出我们所想要研究的物理，而却又能使所有采用的超晶胞越少越好的模型。

如果研究上涉及到一系列原子数不同的大小系统需要做计算，最好能先计算小结构，不要一开始就送入大结构到计算机中。

如果要仿真的系统是含有杂质，则单位晶胞必须进一步放大成超晶胞以便使化学成分里的分数变成整数，因此晶胞会变得很大。

在某些特殊的情况，相互取代的元素种类是很类似的，(即在化学行为上类似)，则下一个版本的CASTEP会提供一种叫做虚拟晶体近似 (Virtural Crystal Approximation，VCA) 的方法，则模型里面的原子就可以指定成如0.3A元素加0.7B元素这种样子，因此总可以以最小晶胞来做计算的模型。但这种方法的精确度通常只适用于合金

一、填空。

1、表示两个（ ）的式子叫做比例。

2、在比例里，两个外项的（ ）等于两个内项的（ ），这叫做（ ）。

3、如果存在两个相关联的量a与b，且=k（一定），则a与b成（ ）比例，a和b叫做成正比例的（ ）。

4、如果存在两个相关联的量a与b，且a×b=k（一定），则a与b成（ ）比例，a和b叫做（ ）。 5、一幅地图上的线段比例尺是，图上5cm表示实际距离（ ）km。 6、三角形的面积一定，底与高（ ）比例关系。 7、圆锥的底面积一定，体积与高（ ）比例关系。 8、圆的周长和直径（ ）比例关系。 9、圆的半径和面积（ ）比例关系。

二、判断对错（对的在括号内画“√”，错的画“×”）。 1、3 ：7 = 5 ：9。 （ ）

2、长方形的周长一定，长与宽成反比例。 （ ） 3、总数量一定，每份的数量与份数成反比例。 （ ） 4

食物中含有哪些营养物质？

蛋白质、脂肪、糖类、维 生素、无机盐、水

1、作为细胞组成、组织更新必须的基本原料 是( 蛋白质 ) 2、作为体内储备物质，氧化时供能最高的是 ( 脂肪 )

3、在人体内含量最多的物质是( 水 ) 4、在人体内含量约占4%的物质是 ( 无机盐) 5、既不是细胞组成成分，又不是机体的 能源物质，但对生命活动和生长发育 起调节作用的物质是( 维生素 )

6、人体生命活动和维持体温恒定的能源物 质是( B ) A.蛋白质 B.糖类 C.脂肪 D.维生素 7、人体缺乏∨C时，容易患( D ) A.夜盲症 B.脚气病 C.佝偻病 D.坏血病

8、构成血红蛋白必需的元素是( D ) A.钙 B.磷 C.碘 D.铁 9能促进人体正常发育，增强抵抗力，维 持人体正常视觉的是( C ) A.∨C B.∨D C.∨A D.∨B1

10、下列等量物质中 ，含糖类 最多的是(D ) A.芝麻、花生 B.鲤鱼、黄豆 C.肝、面粉 D.马铃薯、玉米面 11、脚气病患者应该多吃的食物是( B ) A.羊肝 B.标准粉 C.鸡蛋 D.西红柿 12、在长期饥饿状态下，重量减轻明显的是 ( C) A.脑 B.骨骼肌 C.皮下脂肪 D.肾脏

综合运用下表列出了 A、B

3、《我们和青春对话》

三维目标:

个性化修改 1.体会“走进青春”的感悟和遐想，做好心理准备，勇敢地迎接青春的叩门。

2.理解本文生动形象、含义丰富的诗歌语言。

3.学习新诗的朗诵。

教学设想:

1．这首诗热情洋溢，语言生动形象，多用对偶排比，比较适合于朗诵。课前、课 中和课后都要认真指导学生朗读。指导要具体，要举例，要示范，还可以采取单口、

对口和群体的形式开展朗诵活动，指导学生在朗诵中去感知和体会。

2．学习过程中和学习之后，可以让学生搜集一些古今中外吟诵青春的诗歌，读一 读、讲一讲，还可以开一次以“青春”为主题的诗歌朗诵会。

3．对于诗中委婉含蓄、含义丰富的诗句，可以指导学生在理解的基础上，用直白

的语言写出大意(可以在句式上作些要求)，一方面加深理解，二方面通过比较，进

一步了解本诗语言上的特点。

4．安排