第一篇：MS計(jì)算模擬實(shí)驗(yàn)報(bào)告

固體結(jié)構(gòu)及電子態(tài)計(jì)算模擬實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過實(shí)際操作初步地了解和掌握Materials Studio，特別是其中的Dmol3和Castep模塊的工作原理和操作步驟。通過學(xué)習(xí)Materials Studio軟件，能夠自己獨(dú)立地進(jìn)行簡(jiǎn)單的固體結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)造和相關(guān)電子結(jié)構(gòu)的計(jì)算和分析。

二、實(shí)驗(yàn)原理

第一性原理的理論計(jì)算的主要理論基礎(chǔ)是量子力學(xué)的基本方程和相對(duì)論效應(yīng)，在第一性原理的發(fā)展過程中，相繼提出了變分原理、泡利不相容原理、Hartree-Fock近似、Slater矩陣、關(guān)聯(lián)相互能、密度泛函理論以及含時(shí)密度泛函理論等。其基本思路就是它的基本思想是將多原子構(gòu)成的實(shí)際體系理解為由電子和原子核組成的多粒子系統(tǒng)，運(yùn)用量子力學(xué)等基本的物理原理最大限度地對(duì)問題進(jìn)行“非經(jīng)驗(yàn)”處理。密度泛函理論現(xiàn)在已經(jīng)成為計(jì)算凝聚態(tài)物理的重要理論基礎(chǔ)，并被廣泛應(yīng)用于原子、分子、團(tuán)簇、固體和表面的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)的計(jì)算。

隨著計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，使得計(jì)算物理成為可能。依靠高性能計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力，市場(chǎng)上研發(fā)出了很多基于第一性原理計(jì)算（尤其是密度泛函理論方法）的軟件包。其中最具代表性的就是Materials studio。其模塊中的Dmol3程序是一個(gè)先進(jìn)的密度泛函框架下的量子力學(xué)程序，它不僅可以模擬固體、表面、低維體系，而且能夠模擬氣相和液相。它可以計(jì)算體系的能量，能帶結(jié)構(gòu)，態(tài)密度，磁性等。

三、實(shí)驗(yàn)主要步驟

⑴ 建立α石英晶體：

①選擇P3221空間群；

②確定晶格參數(shù)；

③加入Si和O原子，確定相關(guān)參數(shù)；

⑵ AlAs半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)及相關(guān)計(jì)算

①導(dǎo)入AlAs半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，并選擇單胞；

②在Dmol3模塊中選擇Calculation，設(shè)置能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算的相關(guān)參數(shù)；

③計(jì)算完畢，選中得到的*.xsd文件；

④在Dmol3沒款中選擇analysis，選擇Band structure后點(diǎn)擊View，得到能帶圖；

⑤同理可以計(jì)算AlAs的電子態(tài)密度、電子密度等。

四、數(shù)據(jù)分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示

圖為α石英晶體，其中黃色+是硅原子，紅色+是氧原子。

如圖是Materials studio 7 中系統(tǒng)自帶的α石英晶體的空間結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)跟之前做的略有差別，結(jié)構(gòu)圖中還包含了Si-O鍵，其中各個(gè)原子在空間上的位置與上圖是一一對(duì)應(yīng)的。

為了畫出系統(tǒng)自帶α石英晶體空間結(jié)構(gòu)圖的效果，需要對(duì)圖形做一些修飾。右擊背景選擇Display Style 可以對(duì)atom和lattice的樣式作出修改。

在菜單build中選擇bond，畫出Si-O鍵后，與系統(tǒng)自帶的標(biāo)準(zhǔn)圖就十分相似了。

左圖是AlAs空間結(jié)構(gòu)圖；右圖是AlAs在單胞中的空間結(jié)構(gòu)圖。

如圖，是通過Dmol3模塊計(jì)算得到的AlAs能帶結(jié)構(gòu)（縱坐標(biāo)的能量單位是Hartree，1Hartree=27.2eV）。從圖中可以看出AlAs的價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底之間存在一定寬度的能隙，寬度大約為0.1Ha（2.2eV），能隙寬度正好是半導(dǎo)體材料范圍，所以從能帶中可以看出AlAs材料是一種半導(dǎo)體。

如圖，是通過Dmol3模塊計(jì)算得到的AlAs電子態(tài)密度圖。電子態(tài)密度圖在-0.4-0.35Ha之間有一個(gè)峰，在0-0.1Ha有個(gè)谷，基本上和能帶結(jié)構(gòu)相吻合。

如圖，是通過Dmol3計(jì)算得到的電子密度圖。

五、體會(huì)和評(píng)論

Materials studio作為一個(gè)成熟的商業(yè)化科研軟件，的確非常好用，大量的圖形界面便于初學(xué)者快速上手。因?yàn)檠芯糠较蛳嘟ǚ肿觿?dòng)力學(xué)模擬）的緣故，平時(shí)也經(jīng)常需要進(jìn)行大量運(yùn)算，所用的軟件為Gromacs和NAMD。由于都是開源軟件，其使用起來就沒有那么方便，都需要在Linux系統(tǒng)下通過命令行來完成任務(wù)，圖形顯示也需要借助第三方軟件才能完成。分子動(dòng)力學(xué)模擬的理論基礎(chǔ)是牛頓第三定律為中心的經(jīng)典力學(xué)，研究原子之間的相互作用，整個(gè)體系通常會(huì)包含幾千甚至幾萬個(gè)原子。而第一性原理計(jì)量是基于量子力學(xué)，雖然研究的體系相對(duì)小，但是計(jì)算量也非常大，對(duì)于較為復(fù)雜的系統(tǒng)單單依靠PC端是無法完成的，所以特別了解了下，Materials studio也有Linux系統(tǒng)下的版本，支持多核多節(jié)點(diǎn)運(yùn)算。

分子動(dòng)力學(xué)模擬在生物領(lǐng)域也有很大的應(yīng)用，可以模擬多肽、蛋白質(zhì)、甚至一段DNA。隨著納米材料的興起，生物大分子與納米材料相互作用，也成為一個(gè)熱門領(lǐng)域?？梢越柚鶰aterials studio強(qiáng)大的建模模塊，構(gòu)造出想要的納米材料，再講生成的納米材料參數(shù)輸入分子動(dòng)力學(xué)模擬軟件，兩款軟件可以配合使用。

第二篇：計(jì)算化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

計(jì)算化學(xué)上機(jī)作業(yè)計(jì)算結(jié)果第一題

pi=3.1413

第二題

理論計(jì)算pi=1/4 計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算pi= 第三題

第三篇：科學(xué)計(jì)算實(shí)驗(yàn)報(bào)告

荊楚理工學(xué)院 數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)報(bào)告 課程名稱：統(tǒng)計(jì)軟件與建模

專業(yè)：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué) 實(shí)驗(yàn)題目

實(shí)驗(yàn) 五

區(qū)間估計(jì)與假設(shè)檢驗(yàn)

學(xué)生姓名

學(xué)

號(hào)

班級(jí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)

指導(dǎo)教師

習(xí)長(zhǎng)新

實(shí)驗(yàn)日期

成績(jī)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：

1.鞏固假設(shè)檢驗(yàn)的基本原理； 2.掌握用 SAS 作假設(shè)檢驗(yàn)的方法； 二、實(shí)驗(yàn) 任務(wù)：

1.

下面列出的是某工廠隨機(jī)選取的 20 只部件的裝配時(shí)間（分鐘）：.9，4.10，6.10，6.9，7.9，9.9，9.10，1.11，6.9，2.10，3.10，6.9，9.9，2.11，6.10，8.9，5.10，1.10，5.10，7.9

設(shè)裝配時(shí)間的總體服從正態(tài)分布),(~2? ? N X，參數(shù)2, ? ? 均未知．(1)給出裝配時(shí)間總體的點(diǎn)估計(jì)和 95%的置信區(qū)間，99%的置信區(qū)間；(2)是否可以認(rèn)為裝配時(shí)間的均值顯著地大于 10 分鐘？

2.裝配一個(gè)部件時(shí)可以采用不同的方法，所關(guān)心的問題是哪一個(gè)方法的效率更高。

勞動(dòng)效率可以用平均裝配時(shí)間反映?，F(xiàn)從不同的裝配方法中各抽取 12 件產(chǎn)品，記錄下各自的裝配時(shí)間如下表所示：

兩種裝配方法使用的裝配時(shí)間（單位：分鐘）

甲法：

29 32 35 38 34 30 29 32 31 26 乙法：24 28 29 30 29 32 26 31 29 32 28 設(shè)兩總體為正態(tài)總體，且方差相同。

(1)分別給出兩種裝配方法的平均裝配時(shí)間的 95%置信區(qū)間；(2)請(qǐng)問兩種方法的裝配時(shí)間有無顯著不同(α = 0.05)？ 釋 以上兩個(gè)問題均要求寫出必要的統(tǒng)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)分布，并解釋 sas 程序輸出的結(jié)果。

三、實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果，，（給出主要過程的文字說明，包含代碼、圖、表）

四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)(對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析,總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題、體會(huì)和收獲)

五

附錄

第四篇：材料計(jì)算模擬

材料計(jì)算模擬

1、問：用MS構(gòu)造晶體時(shí)要先確立空間群,可是那些空間群的代碼是啥意思啊,看不懂,我想做的是聚乙烯醇的晶體,嘿嘿,也不知道去哪

可以查到它的空間群

答：A、要做晶體，首先要查詢晶體數(shù)據(jù)，然后利用晶體數(shù)據(jù)再建立模型。晶體數(shù)據(jù)來源主要是文獻(xiàn)，或者一些數(shù)據(jù)庫，比如CCDC。

你都不知道這個(gè)晶體是怎么樣的，怎么指定空間群呢？要反過來做事情哦：）

B、我不知道你指示的代碼是數(shù)字代碼還是字母代碼,數(shù)字代碼它對(duì)應(yīng)了字母的代碼，而字母的代碼它含蓋了一些群論的知識(shí)(晶系,對(duì)

稱操作等),如果要具體了解你的物質(zhì)或者材料屬于那一個(gè)群，你可以查閱一下相關(guān)的手冊(cè),當(dāng)然你要了解一些基本的群論知識(shí).MS自帶

了一些材料的晶體結(jié)構(gòu),你可以查詢一下.2、問：各位高手，我用ms中的castep進(jìn)行運(yùn)算。無論cpu是幾個(gè)核心，它只有一個(gè)核心在工作。這個(gè)怎么解決呢？

答：請(qǐng)先確認(rèn)以下幾個(gè)問題：

1，在什么系統(tǒng)下裝，是否裝了并行版本。

2，計(jì)算時(shí)設(shè)置參數(shù)的地方是否選擇了并行。

3，程序運(yùn)算時(shí)，并不是時(shí)時(shí)刻刻都要用到多個(gè)CPU

3、問：我已經(jīng)成功地安裝了MS3.1的Linux版本，串行的DMol3可以成功運(yùn)行。

但是運(yùn)行并行的時(shí)候出錯(cuò)。

機(jī)器是雙Xeon5320(四核)服務(wù)器，rsh和rlogin均開啟，RHEL4.6系統(tǒng)。

其中hosts.equiv的內(nèi)容如下：

localhost ibm-console

machines.LINUX的內(nèi)容如下：

localhost:8

現(xiàn)在運(yùn)行RunDMol3.sh時(shí)，腳本停在$MS_INSTALL_ROOT/MPICH/bin/mpirun $nolocal $MS_INSTALL_ROOT/DMol3/bin/dmol3_mpi.exe $rootname $DMOL3_DATA

這一處，沒法執(zhí)行這一命令

并行運(yùn)算時(shí)，出現(xiàn)以下PIxxxx(x為數(shù)字)輸出

ibm-console 0 /home/004km.cn: 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l(fā)icene.dat。在linux機(jī)器上的用戶名為firefox。下面是安裝Materials

Studio3.1 linux版本的步驟

1、假定把Materials Studio3.1的iso文件mount到/home/firefox/ms目錄，切換到root帳號(hào)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帳號(hào)，回到firefox帳號(hào)。然后到/home/firefox/ms/UNIX目錄，運(yùn)行下面的：

./Install

3、開始按提示安裝了

1）、指定你要Materials Studio安裝到的目錄，比如/home/firefox/MaterialsStudio 2）、下面就是指定你所需要安裝的模塊了，根據(jù)自己的需要選擇，當(dāng)然也可以全部選上

3）、然后指定你License_Pack所在的目錄，我們假定也是放到/home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack目錄中，那么先建

立這樣的目錄：mkdir /home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack 接著按提示Enter。開始安裝Licens_Pack了。

4）、下面把你所得到的licene文件msilic.lic拷貝到/home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack/licenses目錄中，并改名為

msilicense.dat。

5)、把/home/firefox/MaterialsStudio/License_Pack/licenses/msilicense.dat完整的文件名按提示輸入。這些完成后。就基本

安裝好了。下面就是把gateway運(yùn)行起來。

4、到/home/firefox/MaterialsStudio/Gateway目錄，運(yùn)行下面的命令：

./msgateway_control_18888 start

提示說Gateway start succeeded-running as process xxxx。后，就啟動(dòng)成功了。

5、在ie的地址欄輸入，http://127.0.0.1:18888/;則頁面會(huì)顯示該機(jī)器上已經(jīng)安裝好的計(jì)算模塊

基本就安裝成功了。(注意之處：不要用root安裝它)。

7、問：我想對(duì)NaYF4的電子云分布進(jìn)行模擬計(jì)算,請(qǐng)各位高手指點(diǎn)怎么計(jì)算?? 如果有NaYF4的結(jié)構(gòu)的話,請(qǐng)分享一下.答：如果是晶體的話，可以找相關(guān)的文獻(xiàn)看晶格常數(shù)和原子坐標(biāo)，自己構(gòu)建模型后計(jì)算

如果沒有文獻(xiàn)，可以上無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫ICSD查詢，如果查到，直接導(dǎo)出來

就可以用ms算了 電子云分布算一下電子密度就可以了

可以用dmol和castep

如果要某個(gè)軌道的電子云，dmol算homo－lumo上下若干個(gè)軌道

castep算能帶

最后那visulizer看電子云密度圖就ok了

8、問：各位高手請(qǐng)教一下用demolJ計(jì)算分子軌道怎么看HUMO,LUMO圖，其中的黃色藍(lán)色代表什么啊，謝謝了

答：dmol計(jì)算的時(shí)候選擇properties里面的orbitals 把homo和lumo選上

然后計(jì)算，算完以后打開analysis對(duì)話框

選擇orbitals，就看到你算的homo和lumo了，然后import就在模型中可以看見homo和lumo了

9、求助有MS并行計(jì)算經(jīng)驗(yàn)的朋友解答一下

我雖然在LINUX CLUSTER并行成功了，但是并行的時(shí)候CPU計(jì)算利用率很不均衡也不穩(wěn)定

有時(shí)候100%有時(shí)候0%

而且計(jì)算到一定程度的時(shí)候會(huì)變換運(yùn)行程序在LINUX中的進(jìn)程名

換了一次之后CPU使用就開始出現(xiàn)不均衡的情況，有一個(gè)CPU 90%+，別的都是2-5%的樣子進(jìn)程處與sleeping狀態(tài)只有那一個(gè)CPU在RUN 另外說一下我每個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件配置相同，用的是CASTEP模塊，K點(diǎn)數(shù)是CPU數(shù)的整數(shù)倍，但是算能帶的時(shí)候不知道如何調(diào)節(jié)K點(diǎn)數(shù)目，不均衡不知道是不是算能帶的時(shí)候?qū)е翶點(diǎn)在每個(gè)CPU上分布不均造成的 還想問一下 我各個(gè)節(jié)點(diǎn)都是同一個(gè)交換機(jī)下的機(jī)器，NFS的效率如何評(píng)估

答：A、你應(yīng)該看看內(nèi)存的使用率,一般如果內(nèi)存不足,會(huì)造成你說的現(xiàn)象

B、所有節(jié)點(diǎn)空閑內(nèi)存都在50%以上啊，發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的CPU占用的厲害 別的不超過10%

C、你選用的幾個(gè)cpu進(jìn)行計(jì)算,如果是一個(gè),那就是你發(fā)生的問題原因,如果不是一個(gè),而是選擇幾個(gè)cpu進(jìn)行計(jì)算,那么應(yīng)該是節(jié)點(diǎn)之間的通訊問題了,這需要進(jìn)行機(jī)群的的調(diào)節(jié)了

10、問：CASTEP能算pdos的自旋情況嗎

答：可以計(jì)算體系的自旋態(tài)密度

alpha和beta分別為自旋向上和自旋向下

total spin是總自旋

計(jì)算的時(shí)候必須把自旋極化－spin polarized 選上才能畫自旋態(tài)密度

11、問：大家?guī)兔纯催@是什么問題

我再用demol計(jì)算動(dòng)力學(xué)的時(shí)候,不管怎么設(shè)置參數(shù)它老出現(xiàn)這個(gè)提示

Error: SCF iterations not converged in 50 iterations

Message: SCF not converging.Choose “Use Smearing” on DMol3 SCF panel or set “Occupation Thermal” in the input file

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

Message: DMol3 job failed Error: DMol3 exiting

請(qǐng)教高手這是什么原因啊?

答：SCF not converging.Choose “Use Smearing” on DMol3 SCF panel or set “Occupation Thermal” in the input file

無法收斂，加大計(jì)算步數(shù)。

你錯(cuò)誤的原因是體系在50步內(nèi)不能收斂,你可以增加收斂計(jì)算步數(shù),比如增加到100

系統(tǒng)提示你改變“Use Smearing”和“Occupation Thermal” 的設(shè)置參數(shù)(這兩個(gè)參數(shù)在設(shè)置對(duì)話框中),還提出建議讓你改變自旋和對(duì)

稱設(shè)置來試一試。

不收斂，解決方法一加大圈數(shù)，DMol3 calculations－》electronic標(biāo)簽下More選項(xiàng)－》SCF選項(xiàng)，中Max.SCF Cycles加大，最多

1000圈，如果1000圈收斂不了

就用方法二，加大smearing

在SCF標(biāo)簽下把orbital occypancy下面的勾打上，然后設(shè)置smearing

設(shè)置重小到大逐漸增大，smearing如果很大，雖然能收斂但是最后的構(gòu)型有問題。

做MS計(jì)算，我的感覺是沒有必要一步算到位，就是說你的計(jì)算精度（能量，力等等）可以一步一步來，或者是smearing慢慢變小，這

樣容易收斂些。

12、新手請(qǐng)教幾個(gè)不專業(yè)的問題

1.(1x1)CO中(1x1)是什么意思？

2.態(tài)密度、能態(tài)密度和電子態(tài)密度的區(qū)別？

3.K││-resolved是什么意思？

4.如何在半導(dǎo)體上建金屬表面？

5.如何翻譯？

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這句話怎么理解??？

7．用MS能不能計(jì)算一個(gè)體系的電導(dǎo)？如何去算？

答：1.(1×1)表示的是表面的構(gòu)型，2×2是(1×1)的四倍，也就是x和y上分別用兩倍單位平移定義表面的晶格常數(shù)a和b，c軸與表面 方向平行，c的大小取決于原子層和真空層厚度

2.應(yīng)該是沒有區(qū)別，可能是稱呼不同而已。

3.不清楚什么意思

4.用ms里面的layer builder構(gòu)建界面，基底為半導(dǎo)體，半導(dǎo)體上長(zhǎng)金屬層是通過layer builder構(gòu)建的

5.supercell geometry——超胞結(jié)構(gòu) the Vienna ab-initio simulation package(VASP)——維也納從頭算模擬軟件包

the generalized gradient approximation——廣義梯度近似

the plane wave expansion——平面波展開

structural relaxations——結(jié)構(gòu)弛豫

a tight-binding linear muffintin orbital(TB-LMTO)method——緊束縛線性丸盒軌道

the TB-LMTO method——緊束縛線性丸盒軌道方法

the principal-layer Green’s function technique——？

the K││-resolved transmission——？

6.不是很清楚，沒有上下文 先計(jì)算出態(tài)密度。然后通過由玻爾茲曼方程推導(dǎo)出的電導(dǎo)率公式來算,見固體物理。提供兩篇參考文獻(xiàn)是做輸運(yùn)系數(shù)的計(jì)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、請(qǐng)問： 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？

答：降低對(duì)稱性，再DELETE一個(gè)原子就可以了

在build下的symtrey有make P1 不是降低對(duì)稱性，是構(gòu)建超胞

make supper cell

然后就可以刪去一個(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2×2×2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。

14、[求助] MS是否可以做原子數(shù)在10-20個(gè)左右的簇合物的結(jié)構(gòu)模擬

我想得到一些原子數(shù)在10-20個(gè)左右的一元或二元原子簇合物的低能構(gòu)型。

MS里的分子模擬功能是否可以模擬出一些能量局部最小化的構(gòu)型？

如果不行的話，麻煩熟悉這方面的蟲子給推薦個(gè)軟件，最好是免費(fèi)的。

我的要求很簡(jiǎn)單，就只要找到低能量構(gòu)型即可。

手動(dòng)直接構(gòu)建實(shí)在是太麻煩了，而且說服力很低。

謝謝指教！

答：A、可以，dmol模塊可以達(dá)到你的要求

B、感謝樓上各位。

不過我琢磨了半天，好像無論是Gaussian還是MS,都是要給定基本定型的構(gòu)型，然后進(jìn)行優(yōu)化后獲得更精煉一些的構(gòu)型。

我想做這樣一件事： 已知原子數(shù)為 10 的構(gòu)型，第 11 個(gè)原子任意放置，然后程序自動(dòng)變化第11個(gè)原子的位置，甚至變化 11 個(gè)原

子的位置（既第11個(gè)原子對(duì)其他10原子的構(gòu)型進(jìn)行微擾）得到不同能量的局部的低能構(gòu)型。

自己琢磨的，肯定很多不足，不是否有相關(guān)的參考資料。還請(qǐng)賜教，15、ms discover停電后如何處理

ms discover算了一個(gè)星期，還有三天就算完了，結(jié)果停電全沒了

重開機(jī)，啟動(dòng)ms，提示有任務(wù)非正常關(guān)掉，載入auto recover，job explorer里面還顯示未算完的任務(wù)，server console打不開，無

法查看是否正在算 查任務(wù)管理器，沒有找到discover.exe進(jìn)程，只有msstudio的進(jìn)程，而且cpu占用高

手動(dòng)停止job，然后從discover的dynamics模塊下選中use restart result，但是結(jié)果顯示完全從頭開始算

沒錢買ups，很不走運(yùn)，兩個(gè)星期內(nèi)，這種停電出現(xiàn)兩次了

請(qǐng)教大家有什么好的方法，從斷電時(shí)的數(shù)據(jù)開始接著算

謝謝

答：如果你在dynamic中trajectory的選項(xiàng)里save選擇了full，那么在重啟動(dòng)時(shí)，在restart選項(xiàng)里，選中use restart date選項(xiàng)，就

可以了。

16、求助：黃色和藍(lán)色的電子云代表什么問題

請(qǐng)教各位一個(gè)問題，在MS的Dmol3下計(jì)算能量，在分析里查看HOMO和LUMO軌道的電子云的計(jì)算結(jié)果時(shí)，有兩種顏色，默認(rèn)的是黃色和 藍(lán)色。這種顏色的不同代表什么意思？

還有一般用HOMO和LUMO軌道的電子云說明什么問題啊？我看很多文獻(xiàn)說什么(π-π)派-派躍遷就是3.1415926所代表的那個(gè)希臘字母，這里不知道怎么輸入。還有（σ-σ)西格瑪-西格瑪?shù)鹊龋瑢W(xué)習(xí)化學(xué)的人應(yīng)該能夠了解，可以從這上面看出來嗎？

答：A、其實(shí)兩種顏色的電子云不是代表homo和lumo的，只是說這個(gè)地方波函數(shù)是正號(hào)還是負(fù)號(hào)。因?yàn)閷?duì)于電子云來說，其實(shí)是波函

數(shù)的平方，這個(gè)地方為了區(qū)別波函數(shù)的正負(fù)號(hào)，所以引進(jìn)了兩種顏色的電子云

B、在分子進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，最高占據(jù)軌道（HOMO）和最低空軌道（LUMO）其有特別重要的作用。

分子軌道對(duì)稱性守恒原理認(rèn)為：在反應(yīng)過程中，當(dāng)有反應(yīng)物分子軌道轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的分子軌道時(shí)，其對(duì)稱性始終保持不變，即始終都屬

于同一個(gè)不可約表示。

如果反應(yīng)物基態(tài)的分子軌道變成的是產(chǎn)物的基態(tài)的分子軌道，那么反應(yīng)就是熱允許的。（意即溫和加熱就可進(jìn)行）

如果變成的是激發(fā)態(tài)的分子軌道，就是熱禁阻的（意即不可能用溫和加熱的方法促其進(jìn)行）。

如果反應(yīng)物受光激發(fā)后由電子占據(jù)的分子軌道（激發(fā)態(tài)軌道）轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的基態(tài)分子軌道，這一過程就是光允許的（意即用適當(dāng)?shù)墓?/p>

照就可使其進(jìn)行）。

若轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物的更高激發(fā)態(tài)分子軌道，就是光禁阻的（意即無法用光照促其進(jìn)行）。

17、請(qǐng)問MS計(jì)算能帶的問題

由CASTEP或DMol計(jì)算得到的能帶，要看能帶的帶系寬度，是怎樣看？

是默認(rèn)費(fèi)米能級(jí)為0嗎？那就是只看0附近的寬度嗎？

答：A、0兩邊的寬度，最高占據(jù)和最低未占據(jù)之間的寬度就是帶隙

B、我沒有仔細(xì)的看過castep的能帶，但是看過課題組的人做過報(bào)告。

我印象中，對(duì)于非金屬，castep的費(fèi)米能級(jí)是在價(jià)帶頂，找出價(jià)帶頂最大的那個(gè)能量和導(dǎo)帶底對(duì)應(yīng)的最小的能量之差，就是帶隙吧。

至于有的說dos看帶隙，這個(gè)不大可靠，要看你取了多大的展寬因子，展寬因子大，非金屬也變成金屬了，沒帶隙。

另外對(duì)于dmol來說，何來什么能帶 全部分子能級(jí)，不過可能有g(shù)ap，要從homo-lumo的差值去算gap C、橫軸是布里淵區(qū)的高對(duì)稱點(diǎn)，與晶體的對(duì)稱性有關(guān)

縱軸表示能帶的能量。

帶隙可以分成直接帶隙和間接帶隙

直接帶隙就是0eV上下最高和最低兩個(gè)能帶在某個(gè)高對(duì)稱點(diǎn)(如G，X、R點(diǎn)等)之間的能量差。

間接帶隙就是0eV上能量最低的能帶上的最低點(diǎn)的能量值減去0eV下能量最高的能帶的最高點(diǎn)的能量值。

18、什么是Overlap populations？

在一篇文章上看見

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)

請(qǐng)問Overlap populations 是什么？如何得到的？

答：A、Overlap populations 重疊布居

CASTEP計(jì)算性質(zhì)時(shí)的population選項(xiàng)可以算

B、重疊布居

相當(dāng)于鍵級(jí)的概念

一般來說，正值表示成共價(jià)鍵，正值越大，共價(jià)性越強(qiáng)

0表示純離子鍵。

負(fù)值表示反鍵。

主要用于定性分析。不同的贗勢(shì)、泛函計(jì)算的結(jié)果可能有差別

19、請(qǐng)教一下

這些數(shù)據(jù)在那？

您能把您算過的這部分給貼上來嗎？

CASTEP計(jì)算性質(zhì)時(shí)的population選項(xiàng)這個(gè)我已經(jīng)算了

但是我找不到它在那

謝謝

答：CASTEP 中計(jì)算的時(shí)候選擇properties里面的population analysis下面的

bond population 計(jì)算得到的結(jié)果除了有atomic population以外還有就是bond population 也可以叫overlap population

在.CST或者.CASTEP文件最后部分。

20、用MS需要什么樣的配置？謝謝！

老師打算買一臺(tái)新的電腦做計(jì)算，我不知道一般需要什么樣的配置就可以了！希望大家多提供點(diǎn)信息！謝謝了！

答：A、雙核 至少奔D 2.8GHz 1G內(nèi)存

高分子結(jié)構(gòu) 最好準(zhǔn)備買服務(wù)器?。?/p>

B、樓上的，沒那么夸張吧？

CPU好像用不太多啊，一般的30-60原子有個(gè)普通雙核也夠用了吧？我沒感覺出來雙核比P2.8快多少??？

你非要算蛋白質(zhì)的話，那服務(wù)器也肯定不夠。。

內(nèi)存大些倒是真是，應(yīng)該需要2G也不嫌多的！

C、我覺得看你做什么體系

你如果做簡(jiǎn)單的分子體系

用demol可以解決的譜圖電腦夜可以的如果算晶體

那必須是搞配置的機(jī)子

D、關(guān)鍵是cpu，內(nèi)存，和硬盤

ms計(jì)算的結(jié)果還是蠻大的，我的硬盤都滿了

要速度的話cpu雙核可能沒有單核快，因?yàn)椴⑿行试趙indows下好像不是很高

內(nèi)存大是必須的，2G基本上可以，如果4G更好，反正現(xiàn)在內(nèi)存也不是太貴

盡量多加點(diǎn)內(nèi)存把，否則你想算一個(gè)稍大的體系，往往發(fā)現(xiàn)內(nèi)存不夠，確實(shí)夠郁悶的。^_^

21、問：模擬晶體表面吸附時(shí)，怎么樣才能做到只允許垂直于表面方向弛豫，而平行表面的方向不允許呢？是用“Modify--

Constraints”實(shí)現(xiàn)的嗎？如何實(shí)現(xiàn)？

答：就是用“Modify--Constraints”

步驟：第一：選擇要加限制的原子

第二：打開constrain對(duì)話框

第三：設(shè)置固定XY方向不考慮弛豫，實(shí)際上就是在x和y方向的笛卡兒或者分?jǐn)?shù)坐標(biāo)前打勾即可

22、問：與計(jì)算速度有關(guān)的都有什么因素，我計(jì)算的時(shí)候，CPU利用率約為百分之五十，剛開始出了幾個(gè)點(diǎn)，可是后來好幾天也沒出

一個(gè)點(diǎn)，而且job explorer 顯示是running,不知道怎么回事？

答：與計(jì)算速度有關(guān)的因素：cpu速度，內(nèi)存大小，緩存多少，硬盤和主板接口速度等。

不知道你是用winxp版本還是linux/unix版本

如果是winxp版本，可能cpu是雙核/雙線程的，你交作業(yè)的時(shí)候選擇單cpu 沒有選擇用2個(gè)cpu，所以cpu利用率大概在50％

23、請(qǐng)問我在CASTEP中計(jì)算摻雜后的模型，能用Reflex模塊中XRD在計(jì)算嗎？我直接將CASTEP中的.xsd文件激活后使用了Reflex結(jié)果

感覺很不對(duì)。

向各位請(qǐng)教！謝謝 我就是建立了一個(gè)結(jié)構(gòu).xsd，然后選了那個(gè)模塊計(jì)算，出來的結(jié)果感覺是非常不合理的。你能給我舉個(gè)例子嗎？

答：新建一個(gè)文件，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中的FeS2（pyrite）

在reflex里面選power diffraction 設(shè)置xrd譜圖的范圍，靶的種類等等

點(diǎn)caculate 就ok了

24、問：如何將MS的car文件裝換為xyz文件，坐標(biāo)比較多。

答：利用MS的 Export 輸出為mol 格式的文件

然后利用Hyperchem打開上面的輸出文件

另存為xyz文件即可

25、Dmol計(jì)算的頻率如何看明白啊？

偶用Dmol3算體系的能量，算了其頻率，輸出文件中一大堆數(shù)據(jù)看不懂都是什么?。磕睦镉性敿?xì)說明嗎？help里好象沒有啊。不知道

有這方面的文獻(xiàn)嗎（中文最好）？請(qǐng)高手們指教??！

答：性質(zhì)中頻率是算聲子的。

最后給出的振動(dòng)模式 vibrational mode

輸出文件主要看outmol文件，文件最后部分有振動(dòng)頻率的數(shù)據(jù)

如果不是周期體系，且假設(shè)體系有N個(gè)原子，則給出3N－6個(gè)振動(dòng)頻率

其中正值表示穩(wěn)定振動(dòng)，負(fù)值（虛頻）表示不穩(wěn)定振動(dòng)，即振動(dòng)將導(dǎo)致體系能量下降

如果是晶體則有3N個(gè)振動(dòng)頻率，其中有3個(gè)為剛性振動(dòng)，頻率接近0，表示所有原子沿著相同方向振動(dòng)。除了振動(dòng)頻率的數(shù)值（振模頻

率），還有振動(dòng)的本征矢，每一個(gè)頻率對(duì)應(yīng)一組本征矢，本征矢表示原子的振動(dòng)方向（x，y，Z）和幅度。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)晶體具有虛頻的時(shí)候，那么原子按照本征矢方向振動(dòng)，體系能量下降，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)相變發(fā)生。

注意，dmol振動(dòng)性質(zhì)的計(jì)算并沒有考慮電場(chǎng)和原子位移的耦合作用，沒有考慮LO和TO分裂，而且對(duì)于晶體而言只能算布里淵區(qū)G點(diǎn)的振動(dòng)頻率，而不能計(jì)算其他點(diǎn)的振動(dòng)頻率。

完畢

26、問：在計(jì)算的過程中CPU利用率變?yōu)?，重啟以后任務(wù)還顯示再計(jì)算，單CPU 利用就是0，再開始新的任務(wù)利用率就不是0 了，這

是為什么？怎么解決阿？謝謝了！

答：雖然軟件界面顯示在run，但此乃假象也！cpu為0肯定是沒算了。之所以還顯示在算，主要原因是你的內(nèi)存可能不夠用了，電

腦不能正確反應(yīng)實(shí)際情況而已。

正?，F(xiàn)象，如果交個(gè)作業(yè)，然后把進(jìn)程殺了，還顯示正常運(yùn)行，但是運(yùn)行無法結(jié)束

也沒有結(jié)果。所以看作業(yè)是否運(yùn)行，不單單得看網(wǎng)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，還得看cpu的利用率

還有兩種可能

第一：就是算完了，網(wǎng)關(guān)的內(nèi)容卻沒有下載到本地目錄。

比如，交一個(gè)作業(yè)到服務(wù)器，算完以后，服務(wù)器的cpu利用率變?yōu)?，然后

由于網(wǎng)絡(luò)原因，服務(wù)器數(shù)據(jù)往回傳輸?shù)臅r(shí)候突然斷網(wǎng)，這樣可能數(shù)據(jù)就無法傳回來了

由于傳送指令發(fā)過一次以后，服務(wù)器相關(guān)的數(shù)據(jù)目錄就發(fā)生變化，因此，在網(wǎng)絡(luò)好的時(shí)候選擇achieve，可能數(shù)據(jù)仍是不完整的。

第二：交完作業(yè)以后，網(wǎng)絡(luò)就斷了，在這個(gè)過程中作業(yè)因很多原因死了，cpu利用率為0，此時(shí)如果網(wǎng)絡(luò)好了，在連接服務(wù)器，狀態(tài)不

是完成狀態(tài)，所以可能一直是runing狀態(tài)，因此不會(huì)有結(jié)果。

如果服務(wù)器和客戶端是一個(gè)機(jī)器，也可以發(fā)生第二種情況。

27、請(qǐng)問：

在CASTEP計(jì)算中，k point設(shè)置不同，對(duì)計(jì)算結(jié)果有什么影響？ k point設(shè)置表示什么？

如設(shè)置為4乘4乘4，和設(shè)置成9乘9乘6有什么不同，區(qū)別在哪？

答：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，接下來用精細(xì)的網(wǎng)格計(jì)算。通過比

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

Gamma點(diǎn)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）。

k點(diǎn)主要是用來積分計(jì)算用的例如對(duì)于連續(xù)的波函數(shù)，實(shí)際的計(jì)算是無法采用基于函數(shù)的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，而是基于離散數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，所以需要將空間進(jìn)行劃分，如果空間中的離散點(diǎn)劃分得越細(xì)，那么最后通過數(shù)值積分得到的結(jié)果就越接近體系的真實(shí)情況，如果空間的劃分越粗糙，計(jì)算的結(jié)

果越不準(zhǔn)確。k點(diǎn)面實(shí)際上就是在倒易空間按照a，b，c三個(gè)方向進(jìn)行劃分

因此用三個(gè)數(shù)值表示k點(diǎn)面，第一個(gè)數(shù)值越大，說明沿著a方向的數(shù)值積分點(diǎn)數(shù)越多，計(jì)算精度越高。在實(shí)際計(jì)算中，需要進(jìn)行測(cè)試，一般是逐漸增加k點(diǎn)數(shù)，計(jì)算能量收斂曲線。

對(duì)于表面相關(guān)計(jì)算，k點(diǎn)面中第三各數(shù)值往往取較小，一般為1或2，就是不考慮z軸方向上的周期性。

28、請(qǐng)教：

運(yùn)行DPD模塊，如果運(yùn)行了1000步，結(jié)束后，想繼續(xù)運(yùn)行下1000步，怎么辦？

是要重新setup中，設(shè)定2000嘛？有辦法讓他在1000步基礎(chǔ)上繼續(xù)運(yùn)算嘛？

答：Restarting a DPD run

At the end of a DPD run and at specified intervals during the run, DPD saves a restart data file,.Dpd_rst.This

file is downloaded at the end of the run and contains the positions and velocities of all the beads.It enables you

to restart the simulation from part way through or at the end of the previous DPD run.To restart a simulation

1.Select the mesoscale trajectory document from the run you wish to restart.2.Choose Modules | DPD | Calculation from the menu bar.3.Load the parameters from the run you wish to restart, by double-clicking on the associated Settings file

in the Project Explorer.4.Check Restart.5.On the Setup tab, choose whether to Reinitialize averages.6.Change the length of the run.Note.The time step counter is not reset between simulations.Therefore, the restarted DPD simulation will run for the Number of steps specified on the Setup tab less the number of steps already completed.7.If desired, specify new output options, simulation conditions and interaction parameters.8.Press Run.Note.The Restart checkbox is enabled only if a restart file is present.However, this file cannot be seen in the

Project Explorer window.You can use the Windows Explorer to verify that the file exists.Note.When you restart a simulation you can modify some parameters such as the length of the run, output period

options, simulation conditions, interaction parameters, etc.However, others, such as simulation cell size, grid

spacing, cell contents, etc., must remain the same as they were before the restart.These options are disabled when Restart is checked.勾選 restart

在點(diǎn)中最后那個(gè).xtd圖形文件的條件下,run 你舉的例子應(yīng)該把步數(shù)改為 2000

29、求教CASTEP中幾何優(yōu)化問題

1.幾何優(yōu)化可以在多大范圍內(nèi)改變?cè)拥奈恢冒?？感覺每次優(yōu)化后的位置調(diào)整不是很多?。?/p>

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?。?/p>

另請(qǐng)問WINDOWS版的KEY和LINUX版的KEY能不能混用 求一個(gè)MATERIAL STUDIO 4.0的LINUX版本的KEY一個(gè) QQ29988789 十分感謝

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)變化大一些。

問題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；

30、請(qǐng)問CASTEP計(jì)算氧化物磁性,例如CuO的,Modify--------Spin里怎么設(shè)置? Dmol 計(jì)算自旋設(shè)置時(shí),Multiplicity設(shè)置為Auto是系統(tǒng)自動(dòng)尋找自旋多重度

嗎?Multiplicity是設(shè)置Auto好,還是設(shè)置具體的值好?

答：Multiplicity設(shè)置為Auto是系統(tǒng)自動(dòng)尋找能量最低、最穩(wěn)定的自旋多重度

31、請(qǐng)教關(guān)于MS castep的幾個(gè)問題

希望各位大俠幫忙，計(jì)算表面過程中，計(jì)算成功，但是castep結(jié)果中提示

----------<--SCF SCF loop Energy Fermi Energy gain Timer <--SCF energy per atom(sec)<--SCF

----------<--SCF Initial-1.24983546E+004 5.76278315E+001 55.44 <--SCF-1.59703259E+004-1.69750335E+000 2.89330938E+002 197.97 <--SCF

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 11 to 24.-1.62762609E+004-6.23532889E+000 2.54945870E+001 356.62 <--SCF

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 11 to 24.要在表面上吸附小分子，如H2，或者CO，可以選擇不同的位置，比如top, bridge, 等，但是如何確定具體每個(gè)原子的position?

直接根據(jù)原子半徑按照幾何知識(shí)來計(jì)算嗎？另外在計(jì)算表面吸附total energy的時(shí)候，是否選擇上“optimized cell” ? 如果不選擇，就應(yīng)該是每個(gè)原子的位置保持固定，那么如何知道所確定的吸附原子的位置是對(duì)的呢？ 進(jìn)行計(jì)算時(shí)選擇上“spin polarized”, 對(duì)于不同元素，其參數(shù)如何設(shè)置？“initial pin”和“charge”。

答：A、你把empty band里的空帶數(shù)目增加試試或者減少smearing 的數(shù)值，這兩個(gè)辦法都可以增加精度。

你先把晶胞優(yōu)化完成后再算吸附，只是注意兩次計(jì)算所用方法要一致。確定原子的position是要根據(jù)能量高低來確定。

B、第一個(gè)文標(biāo)題： 從他提示的關(guān)鍵詞來看

NEXTRA_BANDS

This keywords controls the number of extra bands in addition to the number of occupied bands.These extra bands are

necessary for metals or finite temperature insulators.The default value for this parameter is 0.SMEARING_WIDTH

This keyword determines the width of the Fermi-surface smearing if the system is being treated as a metal.因?yàn)椴恢滥愕木唧w物質(zhì)，所以我猜測(cè)有兩種情況，一是你的結(jié)構(gòu)有問題。二是因?yàn)槟愕慕Y(jié)構(gòu)的特殊性，所以你默認(rèn)的設(shè)置計(jì)算是不

可信的，就如提示而言。如果你的結(jié)構(gòu)沒問題，你可以按照提示調(diào)整一下參數(shù)算一算。

.param為后綴名的文件里，有以上兩個(gè)參數(shù)，你打開調(diào)整一下，然后計(jì)算你調(diào)整后的文件，就是點(diǎn)Files，然后Run Files。如果你調(diào)

整后沒有提示，就說明你的結(jié)構(gòu)需要調(diào)整參數(shù)。

第二個(gè)問題

原子在表面吸附就那么幾種位置，你都要計(jì)算試一試，找到能量最小的吸附位置。至于吸附原子放在什么位置，你可以通過原子半徑

計(jì)算，這樣計(jì)算能加快你的收斂速度。如果不是計(jì)算，而是大致放個(gè)位置，收斂就和你放的位置有關(guān)，如果放的位置很接近收斂位置，就會(huì)很快收斂。因?yàn)檫@這兩種方法最終的計(jì)算收斂后，他們的位置應(yīng)該是一樣的（誤差范圍之內(nèi)）。至于計(jì)算表面吸附total

energy的時(shí)候，是選擇“optimized cell”還是固定表面，我看文獻(xiàn)上這兩種都有，因?yàn)檫@要和你計(jì)算的體系有關(guān)，如果體系不是很大，應(yīng)該選擇optimized cell，這樣更近現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情況。

第三個(gè)問題，initial Spin設(shè)置，MS提供兩種方法，你可以參考。

There are two ways of defining the initial magnetic configuration: either specify the total magnetic moment per unit

cell, which gets uniformly distributed over the space, or provide detailed information on the absolute values and

direction(up or down)of the spins for each atom in the unit cell.The former method can be used for relatively

simple systems where only two solutions are expected(magnetic and non-magnetic).The latter method, which specifies

the spin state of the atoms in the system, is more general and gives much more flexibility.It is possible to set up

ferromagnetic, ferrimagnetic, or antiferromagnetic calculations to get different starting spin arrangements.不過我記得好像他們公司說過，一般formal spin都可以，除非是計(jì)算一些磁性物質(zhì)，比如Fe、Co這種。目前我都是默認(rèn)。至于

charge就是系統(tǒng)的電荷，如果不帶電就是0，實(shí)際是多少就是多少。

自己的一點(diǎn)拙見，僅供參考

C、問題3

MS中的幫助文件中的內(nèi)容是：

The initial value of the spin moment is quite important for spin-polarized calculations.It should be as close as

possible to the expected value.You can evaluate the spin moment using the high-spin approximation combined with

formal charges.For example, if there are ten Fe3+ ions in the system, you assume that each of them has a valence

electronic configuration of d5(the neutral configuration is s2d6)which corresponds to five unpaired electrons per

Fe ion.The initial spin value for the CASTEP calculation is therefore fifty.我如果計(jì)算Ni，s2d8 應(yīng)該是2個(gè) unpaired electrons, 所以，設(shè)置2*supercell中的Ni個(gè)數(shù)，對(duì)嗎？

D、通常磁性物質(zhì)需要考慮spin是因?yàn)轶w系中有unpaired electrons。所以spin=unpaired electrons+1，是根據(jù)有無未配對(duì)電子設(shè)置

。你可以幾種都試試，以能量低的為準(zhǔn)。

E、從幫助的說明來看，應(yīng)該是設(shè)置2*supercell中的Ni個(gè)數(shù)

另外就是注意你是周期性系統(tǒng)，邊上、角上的原子不能算做一個(gè)原子，可能有的只是半個(gè)會(huì)四分之一個(gè)。

F、1 這樣的提示我在計(jì)算摻雜Eu的體系中也見到過,當(dāng)時(shí)也增加了empty bands,另外smear值有人說調(diào)大有人說調(diào)小,反正我都試了試 ,效果都不是很好.我想可能是結(jié)構(gòu)的原因,結(jié)構(gòu)如果不合理的話其他調(diào)整不是那么明顯.另外也想補(bǔ)充個(gè)問題:我發(fā)現(xiàn)跟我沒有調(diào)整這兩個(gè)參數(shù)的計(jì)算結(jié)構(gòu)比較,無論是band structure還是dos結(jié)果都有變化,不知道那樣才是

合理? 我看到一些資料表面吸附時(shí),通常的做法是把結(jié)構(gòu)先optimized cell,然后用優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)吸附分子模擬.位置先估計(jì)一下,然

后限制下層原子位置,表面的可以弛豫.“spin polarized”的設(shè)置我就沒怎么接觸過了,看lz提供的ms幫助,受教了,謝謝

G、第二個(gè)問題：

吸附時(shí)每個(gè)吸附位都要考慮，而初始位置到底是怎么樣的，一方面要看文獻(xiàn)有沒有類似的計(jì)算，另一方面就是經(jīng)驗(yàn)的問題了。

在晶胞優(yōu)化的時(shí)候才選上“optimized cell”，而在計(jì)算表面吸附的時(shí)候是不能選的。至于固定幾層原子，這和你的體系大小有

關(guān)，一般來說體系越大就可以多固定幾層，體系小就少固定幾層，固定原子越多，計(jì)算效率就高，花費(fèi)時(shí)間相對(duì)就較短，這與你的初

始構(gòu)型也是相關(guān)的，構(gòu)型好計(jì)算就快。如果是在不知道固定幾層，就參考文獻(xiàn)值，總不會(huì)錯(cuò)的，或者固定一半（小體系）或三分之二

（大體系）。

F、總結(jié)一下：

問題1

基本上是找到了問題，而且必須解決，通過軟件的提示和大家的討論，可以增加bands或者減小smearing，我會(huì)先試試減小smearing，看看結(jié)果如何

問題 2

看來大家大多數(shù)認(rèn)為在吸附的relax過程中不選擇optimized cell，原子的位置靠幾何計(jì)算得到。我先這樣試試，但是我還有一點(diǎn)疑

慮，就是如果不選擇optimized cell，吸附分子或者原子的位置是不是就保持固定了呢？csfn認(rèn)為位置也不是保持固定，大家有經(jīng)驗(yàn) 的可以談?wù)劇Ｎ宜阃曛笃鋵?shí)測(cè)量一下就知道到底固定不固定了：）

問題3

爭(zhēng)議還比較大，不設(shè)置，保持默認(rèn)，但是默認(rèn)的initial spin是0，這樣不知道對(duì)不對(duì)？設(shè)置spin=unpair electron+1，這個(gè)不知道是什么意思？有沒有具體文獻(xiàn)。按照幫助文件設(shè)置，但是要考慮計(jì)算中超胞中很多原子是共用。

I、問題2

“但是我還有一點(diǎn)疑慮，就是如果不選擇optimized cell，吸附分子或者原子的位置是不是就保持固定了呢？”

這個(gè)我應(yīng)該說可以肯定的，吸附分子或者原子的位置是沒有保持固定的，但是你的的單包的體積和形狀是改變的，假設(shè)你是a，b，c

為10，10，10的邊長(zhǎng)，優(yōu)化過后，還是10，10，10。但是你選擇“optimized cell”，你會(huì)發(fā)現(xiàn)變化，可能是9，9，9或者是11，11，11，就是說這個(gè)盒子的邊長(zhǎng)，體積等都在變化了。那么不管你選擇還是不選擇這個(gè)選項(xiàng)，你的原子都是沒有固定的。固定的只有

兩個(gè)情況可以固定，一個(gè)是對(duì)每個(gè)原子采用了固定的設(shè)置，這個(gè)是一個(gè)小技巧，你不去操作是不會(huì)自動(dòng)加上的。第二個(gè)是你選擇任務(wù) 的時(shí)候，沒有選擇結(jié)構(gòu)優(yōu)化的任務(wù)，比如算能量，那么這個(gè)時(shí)候結(jié)構(gòu)不優(yōu)化當(dāng)然原子坐標(biāo)不變化。應(yīng)該是比較清楚了吧 這些我是可

以肯定的，不大信的話，你可以做一個(gè)小體系測(cè)試嘛。

問題1，和問題2，你自己判別了，好像不是什么問題了?？傊@個(gè)軟件是比較智能化了，只要你的結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，吸附的位置放置合

理，不太離譜，一般來說計(jì)算采用它的默認(rèn)設(shè)置都是比較好的。

J、spin=unpairi electron + 1，是來自量子化學(xué)或者第一性原理計(jì)算本身，說明書中不會(huì)有介紹。可以參看原子物理學(xué)關(guān)于角動(dòng)量

耦合的章節(jié)或者讀讀潘道凱的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。實(shí)際上spin=從1到unpairi electron + 1的所有可能值，這是因?yàn)閷?shí)際上我們事先不能肯定

它們已經(jīng)配對(duì)。到底最終選擇哪個(gè)數(shù)值需要看能量確定。在CASTEP中考慮spin主要是因?yàn)樾枰幚頁诫s、磁性、以及吸附離子等電子

沒有完全配對(duì)的情況。

K、我講講我做化學(xué)表面反應(yīng)計(jì)算的步驟吧： 晶胞優(yōu)化；就是搭建你要的基底晶胞并進(jìn)行優(yōu)化，這個(gè)時(shí)候選中optimized cell，這時(shí)會(huì)給你優(yōu)化的晶胞參數(shù)，以后就不要在去管

了； 切面：一般是切低指數(shù)表面，優(yōu)化表面后計(jì)算表面能.表面切幾層，這要根據(jù)實(shí)際情況分析，我上面說過，層數(shù)越多計(jì)算量越大，同時(shí)還要看你固定幾層，這個(gè)樓上的說得比較詳細(xì)，只是我看了下文獻(xiàn)，好像兩個(gè)表面的比較少。一般表面能越低，表面越穩(wěn)定。吸附：把吸附原子或分子放到目標(biāo)基底上，這個(gè)初始結(jié)構(gòu)很重要，給得好則很快收斂，否則收斂很慢甚至不收。初始構(gòu)型也要多方

面考慮，各個(gè)吸附位各種吸附構(gòu)型還有不同基底等等。

一般最好是先算構(gòu)型優(yōu)化，再算能量及DOS等其它性質(zhì)，計(jì)算速度要快一點(diǎn)吧。至于其它參數(shù)例如自旋（看你的體系有沒有單

電子）等的設(shè)置，一般參考文獻(xiàn)就好。

L、這些問題已經(jīng)基本解決,謝謝大家關(guān)注!

問題1, 改變empty band的值,按他的要求設(shè)置到11-24,就可以解決,但是單純減小smearing的值似乎解決不了...問題2 uncheck 'optimized cell"

問題3 好像這個(gè)參數(shù)并不是影響很大,因?yàn)檫@只是個(gè)初始值, 歡迎大家繼續(xù)套路討論這個(gè)問題,有什么經(jīng)驗(yàn)的說說吧

M、問題1

我也碰到過這樣的問題，一般只要按提示要求改一下空帶個(gè)數(shù)就可以了

問題2

一般是先優(yōu)化胞，再切表面，加上吸附原子，再優(yōu)化，第一次優(yōu)化要選optimize cell，第二次不選,一般要固定最底層的幾層原子;

加原子時(shí)，如在bridge時(shí)，與表面平行的方向上的坐標(biāo)為表面上兩最近鄰原子的中點(diǎn)，垂直方向上自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)值或其它的估計(jì)，估

計(jì)不好就多算一會(huì)，top位置就在表面原子的正上方;問題3

一般算的胞的所有原子的電子個(gè)數(shù)和是奇數(shù)是選spin polarized，偶數(shù)時(shí)不選;算磁性的時(shí)候就看情況了，那兩格參數(shù)一般不用設(shè)置，如果不是帶電體的話

【轉(zhuǎn)帖】Materials-Studio 論壇問答全集（精選眾多論壇討論貼）4

32、怎么可以計(jì)算比較準(zhǔn)確的擴(kuò)散激活能？用TS RESEARCH 算的時(shí)候所有的基體原子都不能移動(dòng)，與實(shí)際過程不同，得到的激活能準(zhǔn)

確嘛？有什么方法可以解決這個(gè)問題嘛？

謝謝賜教！

答：A、做表面相關(guān)的計(jì)算不能優(yōu)化cell把，如果優(yōu)化cell的話基本上是算不了了

表面＋真空層，晶胞體積太大，算不動(dòng)的。

一般是先優(yōu)化晶胞的平衡構(gòu)型，然后在切表面，在進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算

B、謝謝各位的建議！可是我想算體擴(kuò)散，比如在H在Ti中的擴(kuò)散，先優(yōu)化含氫的一個(gè)構(gòu)形，再優(yōu)化另一個(gè)構(gòu)形，可是它要求所有基體

原子不動(dòng)，只有擴(kuò)散的原子運(yùn)動(dòng)，所以優(yōu)化的時(shí)候就得讓基體原子都不動(dòng)，我不知道這樣算的結(jié)果是不是合理

C、體擴(kuò)散應(yīng)該難度不大，個(gè)人認(rèn)為遠(yuǎn)離H的原子可以固定，在H附近的原子不能固定，要不然結(jié)果可能不具有可信度。如果不好確定H 附近的原子，則建議全部不固定。

D、樓主說的有點(diǎn)像滲碳 滲氮。這是一個(gè)擴(kuò)散穿質(zhì)的過程，解一個(gè)二階偏微分方程，解的準(zhǔn)確性關(guān)鍵在一些系數(shù)的選取，像擴(kuò)散系數(shù)

D。不知道第一性原理能不能算這種很具體的系數(shù)。

33、請(qǐng)教DMol3 Calculation 出現(xiàn)的問題

我是新手，DMol3 Calculation 點(diǎn)Run后出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框

Failed to create job for the server: DMol3.No default location defined for server DMol3.Use Server Console to specify a gateway.答：A、網(wǎng)關(guān)沒有啟動(dòng)，或者被防火墻攔截了。

如果是winxp系統(tǒng)，把系統(tǒng)防火墻關(guān)閉，如果還有殺毒軟件的防火墻，第一次運(yùn)行，要允許Apache.exe等訪問網(wǎng)絡(luò)

還有一個(gè)可能就是你安裝的只是客戶端，而沒有安裝服務(wù)器段

如果全部都安裝的話，第一次運(yùn)行你可能沒有讓網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)。

B、根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)如果在安裝的時(shí)候沒出什么錯(cuò)誤的話是不用重裝的，這可能是serve console里面出錯(cuò)了，你試試把以前的sever刪

掉，再新建一個(gè)，選服務(wù)器（如果是自己的機(jī)子就輸入你的計(jì)算機(jī)名），在這之前確保網(wǎng)絡(luò)是通的，防火墻關(guān)掉（WINDOWS自帶的也

關(guān)掉），裝完之后test一下。如果這樣不行的話，你可以在cmd命令行中輸入：ping IP地址，看一下網(wǎng)絡(luò)是否是通的；ping 服務(wù)器

名字，看一下名稱解析是否有問題。出現(xiàn)這種問題往往是由于網(wǎng)絡(luò)的問題，比如在運(yùn)行任務(wù)的時(shí)候，修復(fù)一下IP地址，馬上會(huì)出現(xiàn)問

題。奇怪的是在服務(wù)器是自己的電腦的情況下，在新建SERVE 的時(shí)候也必須關(guān)掉防火墻。

C、可如果有防火墻的話,到防火墻里面開啟相關(guān)項(xiàng)如Apache.exe,alg,lmgrd,perl,msi等,看看行不

34、請(qǐng)問能在castep中得到內(nèi)聚能嗎?怎樣得到,請(qǐng)高手指教,謝謝 答：1。如果是結(jié)合能，castep和dmol都可以算

dmol能直接給出結(jié)果，在outmol文件中。

castep得自己算。

算法：晶體的總能量(final energy)－（N1×晶胞中原子1個(gè)數(shù)原子＋N2×晶胞中原子2個(gè)數(shù)原子＋。。），就是原子成鍵后導(dǎo)致

體系的能量下降。

原子的能量在.castep文件開始算贗勢(shì)的地方找。

35、請(qǐng)教MS中切面幾何優(yōu)化和原子之間的配位

1.我用MS-中DMol3切面做幾何優(yōu)化，假如主族氧化物A2O3,切三層，五層，七層，分子式分別為A8O16,A16O28,A24O40,五層優(yōu)化始終

不收斂，設(shè)置自旋激化，和無自旋激化都試了就是不收斂，其他都是默認(rèn)值。請(qǐng)問應(yīng)該怎樣設(shè)置？為什么？

2.體相O是四配位的，A是六配位的，切面時(shí)第一層是O第二層是A出現(xiàn)兩種情況，一種O是兩配位，A是六配位,另一種O是兩配位，A有

四配位和五配位，做吸附氣體小分子哪種切面好，為什么？

謝謝指教

答：A、你看一下你的輸出結(jié)果，看一看他的收斂程度

如果沒有收斂，那就改變一下結(jié)構(gòu)試一試

如果一直是往收斂的方向走，那就增大一下SCI cycles 試一試

也許在多進(jìn)行幾步SCI 就可以收斂

第二問題，這兩種情況你都要計(jì)算

進(jìn)行比較，找出最有利的吸附構(gòu)型，具體那個(gè)面容易吸附

積要看你的吸附體，也要看你的吸附質(zhì)

不同的物質(zhì)不一樣

一般情況下，容易發(fā)生在晶面間距較大的面

B、SCI設(shè)置為1000輪了,就是每次幾何優(yōu)化第九輪時(shí)自洽迭代不收斂,一會(huì)兒變小,一會(huì)兒變大,不收斂.Smearing為０.００５或０.０

１都試了不收斂．還可以調(diào)什么參數(shù)？就是想計(jì)算表面能看選五層還是七層就可以,選層方面有其他方法確定嗎?

選１００面晶面間距是較大，吸附小分子ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ２，Ｎ２Ｏ，Ｈ２

ＣＨ４等應(yīng)該選哪種面？

C、如果這樣，五層每次都是第九步不收斂，我覺得可能有一下幾方面原因，（自己的拙見，僅供參考）：

一、再檢查一下你的結(jié)構(gòu)是不是有問題，七層都可以收斂，說明你的計(jì)算機(jī)是滿足要求的。不會(huì)能因?yàn)閮?nèi)存不足等原因。建議你先用

半經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化一下，然后再用Dmol優(yōu)化，這樣l優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)Dmol再優(yōu)化會(huì)收斂快一些，也比較容易收斂。

二、循環(huán)次數(shù)你已經(jīng)增大了，如果是你說的一會(huì)變大，一會(huì)變小，那就是結(jié)構(gòu)在震蕩，也有可能說明這個(gè)表面結(jié)構(gòu)就是不穩(wěn)定的。

如果不行，只能調(diào)節(jié)收斂精度了。

至于選層，沒有什么具體要求，一般都是3－6層，這樣要你自己計(jì)算，一般都是把基層都優(yōu)化以下，看看表面結(jié)構(gòu)影響到幾層。比如，你有優(yōu)化的3層，4層結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)第三層、第四層對(duì)表面影響很小，計(jì)算到第三層就可以了。

至于吸附，選什么面。一般情況下首先晶面間距較大的面。但也要具體問題具體分析。比如對(duì)CO，一方面看表面是C吸附，還是O吸附，還要看是金屬吸附還是O吸附，他們會(huì)選擇最有利于吸附的晶面。比如是金屬吸附C，那就會(huì)選擇含金屬原子比較多的面。

D、跟smearing 設(shè)置有關(guān)，你可以試一下

smearing從小逐漸增大，就收斂了。不過smearing太大，最后優(yōu)化的構(gòu)型可能會(huì)有問題。DMOL優(yōu)化不收斂，一般得設(shè)置smearing，你

可以看outmole文件，里面如果不收斂的話會(huì)有體系你修改什么參數(shù)的。

好運(yùn)

36、請(qǐng)教用MS計(jì)算半導(dǎo)體氧化物的能帶時(shí)怎樣設(shè)置路徑?

用MS計(jì)算半導(dǎo)體氧化物的能帶時(shí),More按扭里有K點(diǎn)Path給出有G(0 0 0),F(0 0.5 0),Q(0 0.5 0.5),Z(0 0 0.5),B(0.5 0 0).其自動(dòng)的路徑是Ｇ－Ｆ－Ｑ－Ｚ－Ｇ，但是得到的能帶很亂，請(qǐng)高手指點(diǎn)怎樣設(shè)置路徑能夠好些？

答：A、實(shí)際能帶結(jié)構(gòu)應(yīng)該是4維圖像，而從對(duì)稱性來考慮，我們關(guān)心的僅僅是一些高對(duì)稱點(diǎn)之間的能量分布，所以一般的結(jié)構(gòu)都是給

出的2維圖像。再者，通常意義上能帶結(jié)構(gòu)中k-point的數(shù)值只有相對(duì)的意義。

能帶關(guān)系就是E_k關(guān)系，所以如果在CASTEP中把能帶圖export成數(shù)據(jù)格式的話，看到的兩列數(shù)據(jù)分別是k和能量。k對(duì)應(yīng)的數(shù)值

如何理解，這個(gè)好像不同軟件包做法并不一樣。CASTEP中將所選的所有bandline也就是kpoint-path的長(zhǎng)度定義為一，不同區(qū)域的寬

度(kpoint-path)對(duì)應(yīng)兩個(gè)高對(duì)稱點(diǎn)的相對(duì)距離。

如果你使用的是Castep自己默認(rèn)的，那么他確認(rèn)的都是高對(duì)稱k-point，得出的圖像E和K-point應(yīng)該是對(duì)應(yīng)的。你可以自己設(shè)

置，但是這樣計(jì)算，你的出的DOS是不可用的。

你檢查一下你的模型是不是有問題

最好能夠把你的圖傳上，這樣好分析原因

B、最后的方法就是所有的點(diǎn)都兩兩相鄰，比如系統(tǒng)有G，X，M,R四個(gè)點(diǎn)

路徑如下G－X－M－G－R－X－M－R所有的點(diǎn)都兩兩相鄰

這樣反應(yīng)能帶的信息更全一些。

37、請(qǐng)教MS里面的圖怎樣復(fù)制到WORD里面來?

我在MS計(jì)算出的圖中點(diǎn)復(fù)制,然后在WORD 里面粘貼出來的 是一些數(shù)據(jù)，請(qǐng)問改如何操作呢？謝謝

答：

1、你可以利用這些數(shù)據(jù)在Origin里作圖，這種方法你可以調(diào)解坐標(biāo)軸，坐標(biāo)。然后把Origin里的圖拷貝到Word里。

2、利用MS的File菜單下的Export，將你要的圖形輸出為圖形，好像只能輸出為bmp格式，然后插入到你的Word里

3、就是利用一些抓圖軟件，我常用的是UltraSnap，通過抓圖軟件將你要的圖形粘貼到Word里

38、請(qǐng)教

主族金屬氧化物切面做吸附小分子要不要考慮自旋極化? 不吝指教

答：A、這個(gè)不好說

要看你計(jì)算什么物質(zhì)

自旋極化對(duì)他們有沒有影響，如果有影響必須考慮

如果沒有影響，或影響很小，可以忽略

B、假如A2B3,是主族的,切面三層分子式為A6B12,五層A12B21,七層是A18B30,都不是A2B3的整數(shù)倍,考慮自旋極化,五層七層不收斂,是

不是不用自旋極化?

還有要是不用自旋極化,如果做吸附NO,NO 分子有單電子那要不要考慮自旋激化? 謝謝指點(diǎn)!

C、不收斂和用不用自旋極化應(yīng)該沒有關(guān)系，不收斂應(yīng)該檢查Cut-off energy、smear、Band數(shù)、體系是否合理等問題

39、請(qǐng)問各位大俠，在很多文章中都可以看到電荷密度圖

這是怎么來的？

如何在CASTEP中實(shí)現(xiàn)電荷密度圖示？？？？

答：A、電荷密度圖在ms里面是很容易實(shí)現(xiàn)的，首先你在選擇計(jì)算任務(wù)的時(shí)候，找到電荷密度的單詞，然后選中進(jìn)行計(jì)算。

算完以后，你在分析的時(shí)候，選擇分析電荷密度，就可以看到電荷密度圖示。既可以調(diào)節(jié)2d也可以看3d的圖。

如果你是vasp算的電荷密度圖，那么就要程序轉(zhuǎn)換成ms認(rèn)識(shí)的格式，才能導(dǎo)入到ms里面看了，一樣是2d和3d都能顯示。如果你用

lev00處理，當(dāng)然也行，那就是origin直接畫圖，一般可能是等高圖多。

B、view--->toolbars--->volume visualization, 可以調(diào)出creat slices,這樣就可以選擇2D 的electron density，然后選中這個(gè)

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

定位置)，然后從工具欄選擇color map, 即可得到想要的面的電荷密度

40、關(guān)于價(jià)態(tài)的問題

我算了一下TiO2的結(jié)構(gòu)

但是它給出的結(jié)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

理論上說：Ti應(yīng)該是＋4價(jià)，O是－2價(jià)，為什么才是－0。6和1。3多呢？

希望高手指教

答：A、你說的是一個(gè)分子式 的價(jià)態(tài)，而計(jì)算的結(jié)果是一個(gè)晶胞上每個(gè)原子均勻分得的電子量是晶胞能量最低的優(yōu)化結(jié)果，從計(jì)算結(jié)

果可以看到即使是同一個(gè)原子價(jià)態(tài)也不同，這是由于各個(gè)原子在空間分布不同。

B、離子鍵或者共價(jià)鍵之類的吧,共用電子的程度不同.另外也順便有個(gè)疑問:改變某原子的電荷在計(jì)算中有影響嗎?

C、這個(gè)是否與你定義的原子的半徑有一定的關(guān)系，如果你定義的O的原子半徑大，則所帶的電量就大，反之亦然。不知道MS里面是不

是這樣，不過VASP里面是這樣的D、前面說的是設(shè)置問題

關(guān)于你說的計(jì)算結(jié)果，理解是這樣的：

以O(shè)1為例子

Species Ion s p d f Total Charge(e)======================

O 1 1.87 4.79 0.00 0.00 6.65-0.65

計(jì)算以前O1的電子結(jié)構(gòu)是 2s2 2p4，Total ＝6（e）

計(jì)算后O1的結(jié)構(gòu)變?yōu)?s1.872p4.79，Total ＝6.65（e）

-0.65 表明優(yōu)化以后，O1得到0.65（e）

E、如果考慮的是純離子，當(dāng)然就是＋4和－2了。

但是由于Ti和O之間形成共價(jià)鍵，價(jià)帶不是完全有O原子軌道構(gòu)成

而是有O原子和Ti原子軌道貢獻(xiàn)構(gòu)成。這部分貢獻(xiàn)可以通過PDOS可以分析出來。

CASTEP中PDOS面積表示電子數(shù)。

也就是由于形成共價(jià)鍵，導(dǎo)致價(jià)帶有Ti原子的貢獻(xiàn)，當(dāng)電子在價(jià)帶上填充時(shí)

填充在價(jià)帶中Ti原子所貢獻(xiàn)的那部分態(tài)上的電子劃歸為Ti原子的電子，這樣

由于價(jià)帶不是純O原子的軌道貢獻(xiàn)，當(dāng)然不可能得到2個(gè)電子，所以也就不可能是－2價(jià)。

如果Ti和O是純離子，也就是Ti的原子軌道在價(jià)帶上對(duì)O軌道的貢獻(xiàn)可以忽略，這時(shí)候

才可能打到＋4和－2價(jià)。

由于Ti－O之間是共價(jià)鍵，所以O(shè)和Ti不可能為－2和＋4價(jià)。

第五篇：計(jì)算概論A大作業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

計(jì)算概論A大作業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

--選課系統(tǒng)

設(shè)計(jì)思路：主要是依靠鏈表和文件操作相關(guān)知識(shí)，借助c++面向?qū)ο蟮奶匦赃M(jìn)行設(shè)計(jì)。將主要功能攜程“類”。一共有五個(gè)類：賬號(hào)密碼類，界面類，課程類，學(xué)生類，教務(wù)類。賬號(hào)密碼類用于儲(chǔ)存學(xué)生注冊(cè)的學(xué)號(hào)和密碼。界面類顧名思義，有，主要實(shí)現(xiàn)界面的一些功能，如選擇和跳轉(zhuǎn)，不過我也將注冊(cè)放到了這個(gè)類里。學(xué)生類里包括查看個(gè)人信息，選課退課等。教務(wù)類里包括添加課程 ,刪除課程,查看課程等。課程類里有查看，添加，刪除，修改等。教務(wù)的功能是調(diào)用了這個(gè)類里的功能。最后main函數(shù)只是短短幾行啟動(dòng)類。

功能：設(shè)計(jì)思路里已經(jīng)提及，包括了選課系統(tǒng)的基本功能,額外增加了一些貼合實(shí)際情況，便于操作的功能。

程序亮點(diǎn)：與別的一些同學(xué)的程序不同，我的程序使用的是鏈表，有些同學(xué)是結(jié)構(gòu)體數(shù)組，鏈表在某些情況下更便于操作且節(jié)省空間。而且利用鏈表，可以大大減少txt文檔的創(chuàng)建，最終我的程序只需要4個(gè)txt文檔保存數(shù)據(jù)即可。此外我在設(shè)計(jì)程序時(shí)利用了面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，將程序分為多個(gè)cpp和頭文件，使得程序更簡(jiǎn)明易懂，更加符合c++的本質(zhì)。

關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)中還是遇到了不少坎坷，比如考慮輸入是否合法時(shí)要頻繁引入getline函數(shù)，但換行符會(huì)有很大的干擾，給編寫程序造成了一些麻煩，還有便是面對(duì)如何利用最少txt文檔實(shí)現(xiàn)學(xué)生模塊功能的實(shí)現(xiàn)的問題時(shí)遇到了一些困難，借鑒了網(wǎng)絡(luò)上的一些方法，即鏈表嵌套，我在此方案上進(jìn)一步優(yōu)化，結(jié)合文件指針的運(yùn)用，最終克服了這個(gè)困難。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：由于對(duì)鏈表的操作運(yùn)用不是那么熟練和，對(duì)類的理解不是那么深刻，有些功能的實(shí)現(xiàn)放在了本不應(yīng)該放在的類里，造成程序有一點(diǎn)混亂，沒有完全地摒棄掉面向過程的編程思想，這是本次大作的一個(gè)遺憾。但總的來說，這次大作業(yè)大大強(qiáng)化了自己對(duì)鏈表的運(yùn)用和對(duì)類的運(yùn)用，是一個(gè)提升自己編程能力的難得的機(jī)會(huì)。