MS入门学习笔记

1.建立晶体：选择晶系，添加原子；
2.导入系统晶体文件；
3.建立分子molecule，画原子；
4.计算简单分子molecule：注意事项：
　　　　　　1）做了一个H2O分子，接下来要做一个“立体壳子”，因为CASTEP计算的是周期性的结构，必须有一个周期性的晶胞：
　　　　　　工具栏 build--crystals--Build crystal，点击 build，使用默认的晶格参数就行。
　　　　　　2）先简单算一下能量吧，点击run，很多时候会弹出如下警告对话框。这是在问你是不是要选择最小周期来计算，节省时间。
　　　　　　一般家里的晶胞可能不是原胞，也就是可能会是几个周期，所以会有这个提示，一般选no，因为你建立的模型是你想算的模型。
5.CASTEP：【Cambridge Sequential Total Energy Package】参数详解：
　　electronic，是电子性质计算：
　　　　Energy cutoff 截断能
　　　　SCF tolerance：迭代标准，就是每两部之间算完的标准【SCF,自洽场：是self-consistent field，高斯计算常用自洽场理论来计算能量】
　　　　K point set: K点设置（布里渊区的点数选择，就像你选样本来看产品的合格率一样，选的多就会慢，但会更准确一些）
　　properties：计算的性质，你要算什么，就选什么，只是介绍常见的：
　　　　band structure 能带结构，这个最常见；
　　　　Density of States 能态密度，也就是你们文献里见的DOS；【DOS默认为Full，勾选Partial DOS可以看分波态密度】
　　　　population analysis 布局分析，也就是电荷密度的东西；
　　　　一般勾选这三个就可以了，我们只是简单看一下我们计算的能带结构，能带密度，电荷布局。
　　job Control：控制计算机的运算：
　　Run in parallel on：是选择并行计算的核数，一般会是显示4或者8，下拉选择你要用多少个核来算。
　　job description：定义这个计算的名字，可以是默认。
6.MS分析态密度：Origin里面：MS里面看Analysis--》view，在图中点右键，copy，在Origin的worksheet中粘贴，对DOS和PDOS做对比，从对比图可以看出总的态密度由各自哪些轨道贡献的。
7.MS分析能带：带隙有什么用呢，在研究物质金属性（举例，金属Li的能带结构图），以及活性时，这是一个非常重要的指标。
8.MS分析电荷布局（CASTEP中的信息）：1）电荷布居，给出的每个原子的带电情况，也就是可以看出原子电子得失；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2）重叠布居，是指原子之间的电子重叠数，一般这个值越大，说明共价作用越强。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3）再往上看，可以看到提示“Geometry optimization completed successfully.”也就是计算完成的提示，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　tolerance是指迭代收敛的差值；最近的一个“NB est. 0K energy (E-0.5TS) = -468.6282956037 eV”，便是最后的能量。
9.制作缺陷（怎么去掉一个原子）：由于对称性所以，系统会把对称的原子也会删掉；1）解决这个问题的办法：我们先build--symmetry-Make P1，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　晶体结构没有改变，但是已经做成大晶胞，去掉了原子周期性的关联，再来删除某一个原子就可以了。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2）对于不使用CASTEP的同学，如果你使用的是DMol3，那就更简单，直接去掉周期性，然后删除原子就可以。
10.MS画有机分子
11.DMol3模块优化：【使用Dmol3来计算效率会高一些，因为对于非周期性的结构，这个模块计算起来会更快，也适合做分子动力学的模拟，来看过渡态之类的东西】
　　　　1）*** Energies.xcd 为能量优化结果，每步的能量收敛曲线；
　　　　2）*** Convergence.xcd 是收敛情况的对比，energy是能量，displacement是位置变化，force是力的收敛；
　　　　3）*** .input也就是你的计算参数，*** .outmol 输出文件，这个是主要的文件,主要的信息都在里面;
　　　　4)当然可以直接看outmol文件，还可以在Modules--Dmol3--Analysis下看。
12.DMol3分析：勾选计算文件时的orbital，所以会显示出轨道；Modules--Dmol3--Analysis，看一下orbital，（Available）选择看一下LUMO和HOMO。
　　　　　　注意一次选中一个轨道，比如只选择LUMO/HOMO，这样就能分析轨道的杂化以及最可能的分子轨道跃迁；
　　　　　　已占有电子的能级最高的轨道称为最高已占轨道，用HOMO表示；未占有电子的能级最低的轨道称为最低未占轨道，用LUMO表示。
　　　　　　HOMO：Highest Occupied Molecular Orbital；LUMO：Lowest Unoccupied Molecular Orbital。
　　　　　 【HOMO在LUMO下面，如果二者之间没有能隙那么一般是金属，有能隙，一般为绝缘体或者半导体】

13.MS计算团簇：先去掉周期性，选择一个基团，复制，新建一个P1晶格，粘贴，但是会发现出现两个结构，build--crystals-rebuild，通过按钮结合调整，至一个结构在晶格中间，
14.MS导出成POSCAR：1）build --crystal，输入空间群，晶格参数；
　　　　　　　　　　2）添加原子；
　　　　　　　　　　3）建立超胞；
　　　　　　　　　　4）mudules-CASTEP——calculation，生成files，从资源管理器找到后缀为 ***.cell 的文件，里面有它的坐标和晶格参数。

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