Castep的基本原理和参数设置

CASTEP的根本原理和参数设置CASTEP平面波赝势法(Planewave-Pseudopotential)CASTEP将电子波函数通过平面波函数展开赝势pseudowavefunctionpseudopotential有效的减少平面波数目只适用于周期性体系CASTEP的参数设置

Setup计算任务(Task)Energy,Geometryoptimization,Elasticconstant,TSsearch,Properties精度控制(Quality)交换相关函数(Functional)

LDA:CA-PZGGA:PBE,RPBE,PW91,WC,PBEsolB3LYP0PBEHF,HF-LDAsX,sX-LDA自旋极化(Spinpolarized)

初始自旋值(Initialspin)体系电荷CASTEP的参数设置

Electronic动能截断值(Energycutoff)自洽计算收敛精度(SCFtolerance)K点设置(k-pointset)赝势(Pseudopotential)Ultrasoft,Normconserving,Onthefly赝势的表达，实空间or倒空间Corehole的选择

More……CASTEP的参数设置

Electronic------MoreBasis——基组的相关参数设置动能截断值的设定

FFT格子设定基组的测试(Finitebasiscorrection)

SCF——自洽计算的相关参数设置k-pointsPotential——选择赝势CASTEP的参数设置

Electronic------MoreBasis——基组的相关参数设置SCF——自洽计算的相关参数设置收敛精度的具体设定自洽计算允许的步数

Densitymixing

轨道占据数初始自旋值的优化k-pointsPotential——选择赝势DensityMixingDensityMixing参数控制体系中，如何根据特征方程来如何构造新的电子密度。在整个体系中，通过参加阻尼振荡来确保整个体系的平滑收敛。对于一个最简单的阻尼方法，遵循如下方程：

A就是阻尼系数。ρin是当前前一步SCF迭代计算得到的电子密度，根据这一项来构建特征矩阵。ρout是没有考虑阻尼系数，根据新的分子轨道系数构建得到的电子密度。而ρnew那么是真正用于下一步迭代的电子密度。DIIS(directinversioninaniterativesubspace)：也称为Pulaymixing方法，由PeterPulay开展得到，是一种外推方法。用于Harter-FockSCF迭代方法的加速并稳定体系的收敛过程中。中选中时，能够加速整个体系的SCF迭代速度。TheDIISmethodassumesthatagoodapproximationtothefinalsolutionpfcanbeobtainedasalinearcombinationofthepreviousguessvectors

wheremisthenumberofpreviousvectors(inpractice,onlythemostrecentfewvectorsareused).Thecoefficientsciareobtainedbyrequiringthattheassociatedresidualvector

approximatesthezerovectorinaleast-squaressense.Furthermore,thecoefficientsarerequiredtoaddtoone,

Smearing的作用初始的情况采用Smearing后

初始的情况采用Smearing后

Finalenergy,E=-703.3442797001eVFinalfreeenergy(E-TS)=-703.3442797001eVNBest.0Kenergy(E-0.5TS)=-703.3442797001eVCASTEP的参数设置

Electronic------MoreBasis——基组的相关参数设置SCF——自洽计算的相关参数设置k-points

设定k-mesh的大小Potential——选择赝势CASTEP的参数设置

Electronic------MoreBasis——基组的相关参数设置SCF——自洽计算的相关参数设置k-pointsPotential——选择赝势*.usp,*PBE.usp,*.uspcc,*PBE.uspcc*.recpot*.otfgCASTEP的参数设置

Properties能带结构(Bandstructure)

态密度(Densityofstate)

轨道(Orbital)

电荷密度(Electrondensity,Electrondensitydifference,Electronlocalizationfunction)

光学性能(Opticalproperties)

布居分析(Populationanalysis)

声子的相关性能(Phonons,PolarizabilityandIRspect