(完整word)对于初学Materials-Studio-CASTEP问题整理
第一原理计算方法简介及MaterialsStudio中Castep使用
第一原理计算方法简介
第一性原理方法（First-principles
method），有时候也称为从头计算（ab initio），其基本思想是将多原子构成的体
系当作电子和原子核（或原子实）组成的多 粒子系统，从量子力学第一性原理（多电子 体系的Schrödinger方程）出发，对材料 进行“非经验性”的模拟。原则上，第一性 原理方法无可调经验参数，只用到几个基本
第一原理常用计算软件
根据对势函数及内层电子的处理方法不同 主要分为两大类，一种是波函数中包含了 高能态和内层电子，而势函数只是原子核 的贡献，这称为全电子（all electron calculation）法，另一种处理方法是势函 数为原子核和内层电子联合产生的势，称 为离子赝势，波函数只是高能态电子的函 数，这称为赝势（pseudo-potential）法。
密度泛函理论
赝势(pseudo potential) 赝势就是把离子实的 内部势能用假想的势能 取代真实的势能，但在 求解波动方程时，不改 变能量本征值和离子实 之间区域的波函数。模 守恒赝势NCP (Norm Conserving Pseudopotential) 和 超软赝势 USPP(Ultrasoft Pseudoptential)
密度泛函理论
Hohenberg-Kohn第一定理指出体系的基态能量仅仅是电子密度 的泛函。 Hohenberg-Kohn第二定理证明了以基态密度为变量，将体系能 量最小化之后就得到了基态能量。
根据以上两定理，将薛定谔方程转变为Kohn-Sham 方程
密度函数
电子与原子核间的库仑势 电子间的库仑势 交换关联势 （未知）
Materials-Studio论坛问答全
Materials-Studio论坛问答全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CPU3、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：localhostibm-consolemachines.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.exelocalhost 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。
【Materials_Studio】Castep说明
你的 CASTEP run 一跑完，你就可以使用 CASTEP 模組的分析工具來抽取及檢視 由 CASTEP 所產生的原始輸出資料。這原始輸出結果藉由大量的數據來描述你 模型的性質。
動態使用介面
雖然機制羯大部份是明顯的，Cerius2 透過由使用者介面建立的好幾個 CASTEP 輸出輸入的資料檔來與 CASTEP 產生聯繫。你所要執行的 job 上設定的選項會被 用來產生一個檔案，此檔案會被傳送到 CASTEP 做為輸入。
膺勢
電子-離子間的交互作用可以用膺勢的觀念來描述。對於每種元素而言,CASTEP 提供了一套的的位勢：
位勢 延伸檔名
ultrasoft .usp
norm-conserving potential 使用 Lin et al.最佳化方法來產生 .recpot
norm-conserving potential 使用 Troullier-Martins 最佳化方法來產生 .pspnc
在 CASTEP 裡預設的設定是 GGA，它在很多狀況下被知道是比較好的方法。梯 度修正的方法在研究表面的過程、小分子的性質、氫鍵晶體以及有內部空間的晶 體（費時）是比較精確的。眾所皆知，LDA 會低估分子的鍵長（or 鍵能）以及 晶體的晶格參數，而 GGA 通常會補救這缺點。然而，有許多證據顯示 GGA 會 在離子晶體過度修正 LDA 結果；當 LDA 與實驗符合得非常好的時候，GGA 會 高估晶格長度。因此要推薦一個對所有系統都是最好的特定方法是很困難的。
第一原理计算方法及MaterialsStudio中Castep使用
第一原理常用计算软件
根据对势函数及内层电子的处理方法不同 主要分为两大类，一种是波函数中包含了 高能态和内层电子，而势函数只是原子核 的贡献，这称为全电子（all electron calculation）法，另一种处理方法是势函 数为原子核和内层电子联合产生的势，称 为离子赝势，波函数只是高能态电子的函 数，这称为赝势（pseudo-potential）法。
b. Born-Oppenheimer近似，核固定近似 中子/质子的质量是电子质量的约1835倍，即电子的运 动速率比核的运动速率要高3个数量级，因此可以实现 电子运动方程和核运动方程的近似脱耦。这样，电子可 以看作是在一组准静态原子核的平均势场下运动。
c.单电子近似 把体系中的电子运动看成是每个电子在其余电子的平均 势场作用中运动，从而把多电子的薛定谔方程简化单电 子方程。
在CASTAP计算中有很多运行步骤，可分为如下几组：
结构定义：必须规定包含所感兴趣结构的周期性的3D模型 文件，有大量方法规定一种结构：可使用构建晶体 （Build Crystal)或构建真空板(Build Vacuum Stab)来 构建，也可从已经存在的结构文档中引入，还可修正已存 在的结构。
注意： CASTEP仅能在3D周期模型文件基础上进行计算， 必须构建超单胞，以便研究分子体系。
Pseudo
Pseudo
Pseudo, PAW all-electron
操作系统
Linux
Web Site
www.abinit. org
Windows Linux
Linux
www.tcm.ph / castep/
www.pwscf.o rg/
Linux Linux
cms.mpi.un ivie.ac.at/v asp
MS问题解决大全(Materials Studio)
可打印版本的主题原始主题 ( /showthread.php?f=23&t=16746 )材料科学论坛 > Materials Studio > MS常见的几种出错信息（原创整理）发帖人: sdzzz发帖时间: 2006-10-30 15:41MS常见的几种出错信息（原创整理）对于初学者而已，面上的常见的出错信息有以下几种：1、安装问题主要是LICENSE2、GATEWAY主要是没有在客户端设置服务器的地址3、网络问题4、计算时问题系统资源不够，多是内存不够，或者由于系统分析时间过长而出现的超时问题5、收敛问题很常见，原因很多，特别是对于大系统6、其他具体问题发帖人: sdzzz发帖时间: 2006-10-30 16:131、安装问题－－出错信息就不提供了1）Windows系统（1）主要是LICENSE问题，特别是在Windows系统中安装－－只要把LICENSE，一般名为“msilic.lic”拷贝到C:\Program Files\Accelrys\LicensePack\Licenses即可（2）注意MS运行时需要一定的硬盘空间来放置临时数据，所以，千万注意你的磁盘情况；（3）还有，对应于内存的虚拟内存（4）服务器如果链接不上，请检查网卡是否正常；网卡正常，那请查看防火墙设置是否正确－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－2）UNIX/LINUX（1）LICENSE对于UNIX，license文件应该放在license pack/licenses 下面，文件名应改为msilicense.dat（2）没有root帐号，不能mountiso文件可以刻录到光盘上安装（3）安装用户不要用超户安装，要有普通用户（4）shell每次进入bash时显示The shell bash is not supported计算的时候，也出现这个提示，/home/msi/MaterialStudio/CASTEP/bin/castepexe_mpi.exe: error while loading shared libraries: libmkl_def.so: cannot open shared object file:No such file or directory然后退出－－》把ms_setup.sh -s bash改为 sh 就可以了（5）选择是否启动Gateway服务，一般选是（6）没有制定临时文件夹如果用的是csh, 在安装用户根目录下修改.cshrc(bash用户修改.bashrc), 内容如下:eval `/home/msi/MaterialsStudio/Licensing/Setup/lic_setup.sh -s csh`eval `/home/msi/MaterialsStudio/share/bin/ms_setup.sh -s csh`setenv TMPDIR /home/msi/tmpsetenvDMOL3_DATA /home/msi/MaterialsStudio/Data/Resources/Quantum/DMol3setenv DMOL_TMP /home/msi/tmpsetenv MESODYN_HOME /home/msi/tmpsetenv PATH ${PATH}:/home/msi/MaterialsStudio/DMol3/bin并在安装用户根目录下建一个tmp临时文件夹－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－3)LINUX集群问题比较多（1）MPICH.tgzInstalling everything...Error: Package Archive '/MPICH.tgz' does not exist－－》可以找其他正常安装的拷贝一个（2）没有root帐号，不能mountiso文件可以刻录到光盘上安装（3）不能并行，只能单机版装cluster还得明确指定installtype, 加个参数-t cluster（4）Gateway start failed - process 6194 is not running.装的时候不要用root帐户，用自己的帐户，并且装在自己的主目录里，再启动就不会有问题了。
Materials Studio软件CASTEP模块
Logo
4
矿物晶体结构搭建
• （3）外部数据库导入结构
无机晶体学数据库ICSD
American Mineralogist Crystal Structure Database
可输入矿物名称、作者、化学元素、晶胞参数及对称性等关 键词查找，可直接获得.cif结构文件和XRD检测数据，还可 以预览3D模型。
输出结果
9
K-S求解近似处理方法-交换相关泛函
2 2
q
Zq r Rq
(r)
r r
dr VXC (r) i
i i (r)
电 动， 常数 一次迭代确定
核-电
电-电库伦作 用能
电-电交换相 关能
赝势处理
局域密度近似 LDA 广义梯度近似 GGA
决定
微观的电子结构
获 取
密度泛函
求解多粒子系统的薛定谔方程
H=E
近似求解多粒子系统薛定谔方程
Logo
7
密度泛函理论内容
[
1 2
2
Veff
(r )]
i
(r)
ii
(r
)
N
n(r) i (r) 2 i 1
Kohn-Sham方程
简化哈密顿算符
得 到
E() () Vne () Vee () Vnn
Logo
11
交换相关泛函-广义梯度近似GGA
GGA克服了LDA在描述真实体系在电子密度变化剧烈的情 况下的缺陷，提高了交换相关能计算结果的精度，也提高了密 度泛函方法计算的精度。
非定域泛函：
HF HF-LDA sX sX-LDA PBE0 B3LYP……
Materials Studio 建模问题集锦(全)
问题 6：如何使用 XRD 数据快速建立相关的晶体结构...................................... 40
一 如何构建水体系，有机溶剂体系 问题 1：MS 的 Amorphous cell 使用出问题
Q:用 MS 的 Amorphous cell 建个含水和有机分子的体系，再用 build-layer 加到金属表面。建 不起来，我分子是用高斯优化的，然后用 GV 另存为 MOL 引入 MS 的，水是直接在 MS 中 画的再 minimize 得，只建含 200 水分子可以建。出如下错误。
1你看一下你的输出结果看一看他的收敛程度如果没有收敛那就改变一下结构试一试如果一直是往收敛的方向走那就增大一下scicycles试一试也许在多进行几步sci就可以收敛2这两种情况你都要计算进行比较找出有利的吸附构型具体哪个面容易吸附主要看你的吸附体也要看你的吸附质不同的物质不一样
一 如何构建水体系，有机溶剂体系 .......................................................................... 2 问题 1：MS 的 Amorphous cell 使用出问题 ......................................................... 2 问题 2：怎么在 MS 中建立一个 64 水的盒子 ...................................................... 4 问题 3：MS 中如何选择体系中的水分子............................................................. 5 问题 4：MS 中的 castep 模块金属表面水分子模型的建立.................................... 5 问题 5：模拟水溶液中有机物或有机离子在金属表面的吸附问题 ........................ 6
Materials-Studio 论坛问答全
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CPU3、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：localhostibm-consolemachines.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.exelocalhost 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。
Materials Studio软件常见问题与解答
目 录Q1：为什么使用Discover进行Dynamics计算时，如果设定了Pressure=1GPa，在计算结果中会出现Pressure等于0，而Stress的XX、YY、ZZ方向为1GPa的情况？ (4)Q2：如何在Discover计算中分别对相同环境原子分配不同力场类型？ (4)Q3：如何在CASTEP计算中限制某个原子的移动方向？ (4)Q4：在安装新的MS时，事先没有停掉License Server，在卸载、安装MS后，发现MS的License Server 无法正常启动。
(5)Q5：如何修改Windows或者Linux下的端口号： (5)Q6：如何使用DMol3进行动力学计算？ (6)Q7：如何让Discover程序输出.arc文件？ (7)Q8：如何使用rattle关键词来限制水分子的几何结构？ (7)Q9，如何使用Standalone方式运行DMol程序？ (7)Q10：如何在DMol中加入外界电场？ (7)Q12，如何以Standalone方式运行Discover作业？ (8)Q13：为什么我在QSAR模块中无法找到新加入的Jurs和DMol3描述符？ (8)Q14：如何在DMol模块中，对某一分子只允许其沿着Z方向进行优化，而XY方向则不变？ (8)Q15：如果CASTEP计算过程中断电，怎么能够重新开始计算呢？在Keywords中有两个关键词Reuse 和Continuation，它们有什么差异呢？ (8)Q16：如果我在Cleave一个平面的时候，选择的是(111)面，或者该晶体原来就是一个三斜晶胞，我怎么才能切出一个长方形的表面来呢？ (9)Q17：在使用DMol进行结构优化的时候失败，通过对轨迹的回放发现，整个分子在平面上下进行翻转，并由此导致能量振荡，这种情况应当如何处理？ (9)Q18：如何使用XRD数据快速建立相关的晶体结构。
(9)Q19：如何在DMol中考虑溶剂化效应？ (10)Q20：如何使用MS软件计算高分子的玻璃化温度？ (11)Q21：在使用MS进行计算的时候，中间的xcd文件无法及时更新，而其他文件则能正常显示，为什么？ (12)Q22：怎么样在MesoDyn中加入各种不同的限制？ (12)Q23：MS给出的DOS和能带图不是很清楚，我能不能自己来做图？ (12)Q24：怎么样能让CASTEP在并行计算时更有效？ (12)Q25：在使用DMol计算过渡态结构时，经常会发现出现不止一个虚频，怎么回事？ (13)Q26：怎么在Altix350上安装MS的Castep和DMol的补丁加速运算速度？ (13)Q27：为什么我在Linux下安装license的时候，总是报错呢？ (13)Q28：在使用SGI Altix350，打补丁后运行RunCASTEP.sh –np n seedname的时候，出现错误：MPI：asgetnetinfo_array('(null)') failed : array services not available，怎么解决？ (14)Q29：MS的GFA是怎么对参数进行杂交的？参数多少与内存有无关系？ (14)Q30：DFT方法对计算量和内存的要求是什么样的？ (15)Q31：为什么当DMol3在我机器上运行过的时候，总是出现以下错误：floating-point assist fault？ (16)Q32：在使用DMol3算频率的时候，突然断电了，怎么才能继续算频率呢？ (16)Q33：在Castep模块中，Electronic中的Pseudopotential representation，有Real Space和Reciprocal space，如何取舍？ (17)Q34：如何从Discover的输出文件中查看每桢中原子的坐标以及速率等信息？ (17)Q35：我使用的是Standalone方式进行Castep和DMol3计算，完成后怎么才能看到最终结构和轨迹呢？ (17)Q36：DMol中有TS Conformation也有TS Optimization，应该选取哪一个来搜索过渡态？ (17)Q37：在使用CASTEP进行过渡态（TS）搜索时，当用reaction preview产生一个轨迹文件之后，对该轨迹文件进行TS search 运算时，在本机直接计算可以进行，但是进行save files时，却无法完成提示Unable to set UserID. Trajectory file will be invalid. (18)Q38：在Castep中，怎样输出电荷密度？相关数据的单位是什么？ (18)Q39：如何在Discover中使用BTCL语言进行多步MD计算？ (18)Q40：如何用Dmol3计算Overlay Matrix，并进一步分析？ (21)Q41：如何使用Castep程序计算IR振动，为什么计算老是说不收敛？ (22)Q42：为什么我在手工使用Castep计算能带结构、态密度或者声子谱的时候，程序始终提示没有Check文件？ (22)Q43：Discover的Non-bond中Summation的三种方法有什么区别？ (22)Q44：Castep中的Empty Band有何用处？怎么设置？ (25)Q45：CASTEP中如何控制能带结构的精细程度？ (25)Q46：如何在MS中加入非限制性约束条件，例如约束两个原子间距离？ (26)Q47：如何在DMol3中显示大于999号轨道的Homo和Lumo轨道？ (27)Q1：为什么使用Discover进行Dynamics计算时，如果设定了Pressure=1GPa，在计算结果中会出现Pressure等于0，而Stress的XX、YY、ZZ方向为1GPa的情况？A1：这是由于在进行Dynamics计算时，选用的Ensemble不相同，如果选用了Parrinello方法，将使用Stress来进行判断，此方法允许晶胞形状与大小都发生变化，已形成剪切，从而使内部的Stress 与外部Pressure相等。
最新对于初学Materials-Studio-CASTEP问题整理
问题如下1、Symmetry 下的unbuild crystal, Nonperiodic, Superstructure, Make P1, Redefine options各有什么作用？答：Unbuild crystal：得到最小非对称单元的结构Nonperiodic：去掉结构的周期性，形象地说就是把盒子去掉。
Superstructure：构建超晶胞结构，也就是扩大最小重复单元（或则说晶胞）Make P1：去掉晶体结构中的所有点对称操作，只保留其平移对称性Redefine lattice：重新定义晶胞中基矢的方向2、图表的含义是什么？Atomic Populations (Mulliken)Species Ion s p d f Total Charge (e)O 1 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 2 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 3 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 4 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 5 2.01 5.08 0.00 0.00 7.08 -1.08O 6 1.84 4.87 0.00 0.00 6.71 -0.71Ca 1 2.14 6.00 0.47 0.00 8.61 1.39Ti 1 2.32 6.24 2.22 0.00 10.78 1.22Ti 2 2.32 6.24 2.22 0.00 10.78 1.22Ba 1 1.76 6.01 0.70 0.00 8.46 1.54答：以O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O的电子结构是2s2 2p4，Total ＝6（e ）计算后O的结构变为2s1.872p4.79，Total ＝6.65（e ）-0.65 表明优化以后，O得到0.65（e ）如果考虑的是纯离子，当然就是＋4和－2了。
1-Materials Studio 与 CASTEP 快速入门
unit_MS_quick-start打開 Materials Sautio，它會問是要開始一個新的 project 還是要打開一個前次的 project。
如果是第一次用的話要選開啟新的 project ，如果一旦這樣回答的話，它還問你是什麼 project，那我們就給它一個 project 的名稱。
我們現在要以氯化鈉為例，你可以給任何名稱，但是我現在要以 NaCl 為名稱。
一開始進來要先介紹幾個重要的視窗，它們關係到我們進行模擬計算時所會處理及操作到的對象。
姑且可以分為這三類：一、進行計算的工作，己跑完的、正在跑的都算；二、計算工作總是有各有些不同的輸入與輸出檔案，我們經常會需要審視結果、修改輸出入的相關設定；三、材料的原子及電子結構 3D 模型帶有很多我們想要知道之關於這個材料的物性資料，例如晶體的晶胞邊長、原子的元素種類等等。
從 Veiw 的 Explorer ，它有三個 Explorer，job Exploroer、project exploroer、property explorer 。
job explorer 的開跟關是這樣按一次它就開起來。
這個是你跑什麼 job 近端遠端它都可以顯示，跑完了沒有、要不要把它移除等等，在這邊都可以操作，有很多 job 的時候會很好用。
project explorer 預設值是開著的，就是靠左邊垂直的這一塊，裡面對於跑 project 的相關物件，如文字輸出、3D結構等等都是在這裡選取，很像微軟視窗 (MS Windows) 裏頭的『檔案總管』。
要做東西總是需要選取一個 job 相關的目錄等等，所以 job explorer 在操作上來講是很重要的。
另外我也常常會打開的是 property explorer ，property explorer 在 MS 是新的東西，相對 Cerius2 而言是新的東西。
在 Cerius2 裡如果你想要知道一些 3D 物件的屬性，像是鍵長、鍵角，晶胞內原子數，就要分別去打開一些相關的表單，它才會印給你看，然而初學者還得學會這些表單藏在那裏。
1-Materials Studio 与 CASTEP 快速入门
unit_MS_quick-start打开 Materials Sautio，它会问是要开始一个新的 project 还是要打开一个前次的 project。
如果是第一次用的话要选开启新的 project ，如果一旦这样回答的话，它还问你是什么 project，那我们就给它一个 project 的名称。
我们现在要以氯化钠为例，你可以给任何名称，但是我现在要以 NaCl 为名称。
一开始进来要先介绍几个重要的窗口，它们关系到我们进行模拟计算时所会处理及操作到的对象。
姑且可以分为这三类：一、进行计算的工作，己跑完的、正在跑的都算；二、计算工作总是有各有些不同的输入与输出档案，我们经常会需要审视结果、修改输出入的相关设定；三、材料的原子及电子结构 3D 模型带有很多我们想要知道之关于这个材料的物性数据，例如晶体的晶胞边长、原子的元素种类等等。
从 View（查看）的 Explorer（资源管理器），它有三个 Explorer，job Explorer、project explorer、property explorer 。
job explorer 的开跟关是这样按一次它就开起来。
这个是你跑什么 job 近端远程它都可以显示，跑完了没有、要不要把它移除等等，在这边都可以操作，有很多 job 的时候会很好用。
project explorer 默认值是开着的，就是靠左边垂直的这一块，里面对于跑 project 的相关对象，如文字输出、3D结构等等都是在这里选取，很像微软窗口 (MS Windows) 里头的『档案总管』。
要做东西总是需要选取一个 job 相关的目录等等，所以 job explorer 在操作上来讲是很重要的。
另外我也常常会打开的是 property explorer ，property explorer 在 MS 是新的东西，相对 Cerius2 而言是新的东西。
在 Cerius2 里如果你想要知道一些 3D 对象的属性，像是键长、键角，晶胞内原子数，就要分别去打开一些相关的窗体，它才会印给你看，然而初学者还得学会这些窗体藏在那里。
Materials-Studio软件CASTEP模块知识分享
Logo
4
矿物晶体结构搭建
• （3）外部数据库导入结构
无机晶体学数据库ICSD
American Mineralogist Crystal Structure Database
可输入矿物名称、作者、化学元素、晶胞参数及对称性等关 键词查找，可直接获得.cif结构文件和XRD检测数据，还可 以预览3D模型。
Catalysts 催化剂 Ceramics 陶瓷 Glasses 玻璃 Metal-oxides 金属氧化物 Metals 金属 Minerals 矿物 Molecular-crystals 分子晶体 Nanotubes 纳米管
Organics 有机物 Polymers 聚合物 Repeat-units 重复单元 Semiconductors 半导体 Zeolites 沸石族
Logo
30
Company Logo
Thank you！
(r)
C ei(kG)r
G i,kG
赝势
Rc
有效的减少平面波数目
pseudo wave function pseudopotential
其合理性在于，采用赝势前后： 能量本征值不发生变化 价电子波函数在Rc外的分布
不变 在Rc处的电子波函数对数的
倒数不变化
只适用于周期性体系
Logo
15
K-S求解近似处理方法-赝势
Logo
24
Smearing
金属体系中，价电子较多，费米能级附近能量简并较多，轨道 间能量差很小，电子占据位置不确定，SCF振荡不收敛。Smearing 参数允许电子在所有轨道中按照指定的能量差ΔE 进行拖尾，类似 于物理上的热占位现象。此方法能够通过允许轨道驰豫而大大加速 SCF迭代的收敛速度。会导致虚轨道与占据轨道进行混合，因此， 会有一些轨道出现分数占位。
materialstudio使用经验总结
materialstudio 使用经验总结关于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Gamm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0K;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：183876402PDOS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。
对于初学Materials-Studio-CASTEP问题整理
问题如下1、Symmetry 下的unbuild crystal, Nonperiodic, Superstructure, Make P1, Redefine options各有什么作用？答：Unbuild crystal：得到最小非对称单元的结构Nonperiodic：去掉结构的周期性，形象地说就是把盒子去掉。
Superstructure：构建超晶胞结构，也就是扩大最小重复单元（或则说晶胞）Make P1：去掉晶体结构中的所有点对称操作，只保留其平移对称性Redefine lattice：重新定义晶胞中基矢的方向2、图表的含义是什么？Atomic Populations (Mulliken)Species Ion s p d f Total Charge (e)O 1 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 2 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 3 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 4 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90O 5 2.01 5.08 0.00 0.00 7.08 -1.08O 6 1.84 4.87 0.00 0.00 6.71 -0.71Ca 1 2.14 6.00 0.47 0.00 8.61 1.39Ti 1 2.32 6.24 2.22 0.00 10.78 1.22Ti 2 2.32 6.24 2.22 0.00 10.78 1.22Ba 1 1.76 6.01 0.70 0.00 8.46 1.54答：以O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O的电子结构是2s2 2p4，Total ＝6（e ）计算后O的结构变为2s1.872p4.79，Total ＝6.65（e ）-0.65 表明优化以后，O得到0.65（e ）如果考虑的是纯离子，当然就是＋4和－2了。
(完整word版)materialsstudio学习整理知识点
1、castep是用平面波赝势展开波函数，dmol是通过原子轨道的线性组合来处理（castep用的是基于平面波赝势的方法，而dmol :分子轨道理论的方法）castep算周期性结构的体系，DMol适合于分子，团簇，分子筛，分子晶体，聚合物等开放结构。
也就是说对空体积较大的晶体，原子轨道在稀填充体系（原子、分子、团簇、低维周期体系、沸石…）的计算上比平面波有优势。
CASTER—个基于密度泛函方法的从头算量子力学程序，总能量包含动能、静电能和交换关联能三部分,各部分能量都可以表示成密度函数。
适用于范围很大的一类固体材料、界面以及表面的性质。
基于总能量的平面波赝势理论,研究的内容包括：结构对称性、晶格参量、键长键角、能带结构、态密度、布局数、光学性能等。
CASTEP模組允許你使用含有彈性的分子模型工具CASTEP主要是用於大尺度的週期性系統，他也可以被應用在以超晶格建力起來的缺陷表面介面與分子仅能在周期模型文件基础上进行计算必须构建超单胞以便研究分子体系默认的能量单位是电子伏特，换算关系为2、Energy cutoff 截断能SCF toleranee :迭代标准，就是每两部之间算完的标准（SCF:就是自洽场self consistent field ，解薛定谔方程时在开始并不知道波函数，从而也无法获得所需要的电子密度；因此可以先用一个解进行迭代运算，直到最后达到所需要的结果）」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）3、建模时加入杂质原子的方法：方法一：用鼠标点上将要被取代得原子（点上后原子颜色将变成黄色），在窗口的右边属性栏中，将会显示这个原子的相关属性，并告诉你这个原子的元素种类（比方是Al吧），然后点这个元素种类Al，将出现一个元素周期表，选择你要掺杂得原子，确定就可以了！方法二：建立完没有掺杂的晶胞后，选supercell,然后再选择要替换的原子，进行掺杂•如果不把晶胞的对称性改为supercell就不能改变其中的一个原子，而是由于对称性把同一元素的所以原子改变了4、（1）castep建立晶体的模型步骤：build/build crystal，弹出对话框，然后按照晶格参数填入。
materialstudio使用经验总结
materialstudio使用经验总结关于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：１８３８７６４０２PDOS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。
materialstudio一些基础设置问题
CASTEP的任务1. CASTEP能量任务CASTEP能量任务允许您计算指定系统的总能量，以及它的物理性质。
除了总能量，原子上的力也会在计算结束时报告。
还创建了一个电荷密度文件，允许使用可视化工具直接观察电荷密度的空间分布。
还报告了在计算中使用的monkhorst - pack k点的电子能量，以便在CASTEP分析过程中生成态密度图。
能量任务对于研究可靠的结构信息体系的电子特性是非常有用的。
只要指定了应力特性，它也可以用来计算没有内部自由度的高对称系统的状态方程(即压力体积和/或能量-体积依赖)。
注意：在具有内部自由度的系统中，可以利用几何优化任务得到状态方程。
CASTEP的能量的默认单位是电子伏特(eV)。
1 eV= 0.036749308 Ha =23.0605 kcal/mole =96.4853 kJ/mole2. CASTEP几何优化任务CASTEP几何优化任务允许优化几何结构，以获得一个稳定的结构或多态性。
这是通过执行一个迭代的过程来完成的，在这个过程中，原子的坐标和可能的原胞参数被调整，从而使结构的总能量是最小的。
CASTEP几何优化是基于减小计算力和应力的大小，直到它们变得小于定义的收敛误差。
此外，还可以指定一个外部应力张量，来模拟在张力、压缩、剪切等情况下系统的行为。
在这些情况下，内部应力张量是迭代的，直到它等于施加的外部应力。
几何优化的过程一般会产生一个与实际结构相似的模型结构。
用CASTEP计算的晶格参数的准确性如图1所示(Milman等，2000)。
Figure 1. Experimental vs. CASTEP calculated lattice parameters状态方程的计算应用流体静压法的几何优化可用于确定材料的体积模量，B，压力导数、B ' = dB / dP。
这个过程包括计算状态方程（EOS），它描述了细胞体积对外部流体静压的依赖。
该方法与实际实验非常相似:在几何优化对话框中使用最小化选项键确定外部压力，通过对CASTEP进行几何优化来确定压力的单元体积。
Materials Studio软件常见问题与解答
目 录Q1：为什么使用Discover进行Dynamics计算时，如果设定了Pressure=1GPa，在计算结果中会出现Pressure等于0，而Stress的XX、YY、ZZ方向为1GPa的情况？ (4)Q2：如何在Discover计算中分别对相同环境原子分配不同力场类型？ (4)Q3：如何在CASTEP计算中限制某个原子的移动方向？ (4)Q4：在安装新的MS时，事先没有停掉License Server，在卸载、安装MS后，发现MS的License Server 无法正常启动。
(5)Q5：如何修改Windows或者Linux下的端口号： (5)Q6：如何使用DMol3进行动力学计算？ (6)Q7：如何让Discover程序输出.arc文件？ (7)Q8：如何使用rattle关键词来限制水分子的几何结构？ (7)Q9，如何使用Standalone方式运行DMol程序？ (7)Q10：如何在DMol中加入外界电场？ (7)Q12，如何以Standalone方式运行Discover作业？ (8)Q13：为什么我在QSAR模块中无法找到新加入的Jurs和DMol3描述符？ (8)Q14：如何在DMol模块中，对某一分子只允许其沿着Z方向进行优化，而XY方向则不变？ (8)Q15：如果CASTEP计算过程中断电，怎么能够重新开始计算呢？在Keywords中有两个关键词Reuse 和Continuation，它们有什么差异呢？ (8)Q16：如果我在Cleave一个平面的时候，选择的是(111)面，或者该晶体原来就是一个三斜晶胞，我怎么才能切出一个长方形的表面来呢？ (9)Q17：在使用DMol进行结构优化的时候失败，通过对轨迹的回放发现，整个分子在平面上下进行翻转，并由此导致能量振荡，这种情况应当如何处理？ (9)Q18：如何使用XRD数据快速建立相关的晶体结构。
(9)Q19：如何在DMol中考虑溶剂化效应？ (10)Q20：如何使用MS软件计算高分子的玻璃化温度？ (11)Q21：在使用MS进行计算的时候，中间的xcd文件无法及时更新，而其他文件则能正常显示，为什么？ (12)Q22：怎么样在MesoDyn中加入各种不同的限制？ (12)Q23：MS给出的DOS和能带图不是很清楚，我能不能自己来做图？ (12)Q24：怎么样能让CASTEP在并行计算时更有效？ (12)Q25：在使用DMol计算过渡态结构时，经常会发现出现不止一个虚频，怎么回事？ (13)Q26：怎么在Altix350上安装MS的Castep和DMol的补丁加速运算速度？ (13)Q27：为什么我在Linux下安装license的时候，总是报错呢？ (13)Q28：在使用SGI Altix350，打补丁后运行RunCASTEP.sh –np n seedname的时候，出现错误：MPI：asgetnetinfo_array('(null)') failed : array services not available，怎么解决？ (14)Q29：MS的GFA是怎么对参数进行杂交的？参数多少与内存有无关系？ (14)Q30：DFT方法对计算量和内存的要求是什么样的？ (15)Q31：为什么当DMol3在我机器上运行过的时候，总是出现以下错误：floating-point assist fault？ (16)Q32：在使用DMol3算频率的时候，突然断电了，怎么才能继续算频率呢？ (16)Q33：在Castep模块中，Electronic中的Pseudopotential representation，有Real Space和Reciprocal space，如何取舍？ (17)Q34：如何从Discover的输出文件中查看每桢中原子的坐标以及速率等信息？ (17)Q35：我使用的是Standalone方式进行Castep和DMol3计算，完成后怎么才能看到最终结构和轨迹呢？ (17)Q36：DMol中有TS Conformation也有TS Optimization，应该选取哪一个来搜索过渡态？ (17)Q37：在使用CASTEP进行过渡态（TS）搜索时，当用reaction preview产生一个轨迹文件之后，对该轨迹文件进行TS search 运算时，在本机直接计算可以进行，但是进行save files时，却无法完成提示Unable to set UserID. Trajectory file will be invalid. (18)Q38：在Castep中，怎样输出电荷密度？相关数据的单位是什么？ (18)Q39：如何在Discover中使用BTCL语言进行多步MD计算？ (18)Q40：如何用Dmol3计算Overlay Matrix，并进一步分析？ (21)Q41：如何使用Castep程序计算IR振动，为什么计算老是说不收敛？ (22)Q42：为什么我在手工使用Castep计算能带结构、态密度或者声子谱的时候，程序始终提示没有Check文件？ (22)Q43：Discover的Non-bond中Summation的三种方法有什么区别？ (22)Q44：Castep中的Empty Band有何用处？怎么设置？ (25)Q45：CASTEP中如何控制能带结构的精细程度？ (25)Q46：如何在MS中加入非限制性约束条件，例如约束两个原子间距离？ (26)Q47：如何在DMol3中显示大于999号轨道的Homo和Lumo轨道？ (27)Q1：为什么使用Discover进行Dynamics计算时，如果设定了Pressure=1GPa，在计算结果中会出现Pressure等于0，而Stress的XX、YY、ZZ方向为1GPa的情况？A1：这是由于在进行Dynamics计算时，选用的Ensemble不相同，如果选用了Parrinello方法，将使用Stress来进行判断，此方法允许晶胞形状与大小都发生变化，已形成剪切，从而使内部的Stress 与外部Pressure相等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
问题如下
1、Symmetry 下的unbuild crystal, Nonperiodic, Superstructure, Make P1, Redefine options各有什么作用？
答：
Unbuild crystal：得到最小非对称单元的结构
Nonperiodic：去掉结构的周期性，形象地说就是把盒子去掉。
Superstructure：构建超晶胞结构，也就是扩大最小重复单元（或则说晶胞）
Make P1：去掉晶体结构中的所有点对称操作，只保留其平移对称性
Redefine lattice：重新定义晶胞中基矢的方向
2、图表的含义是什么？
Atomic Populations (Mulliken)
Species Ion s p d f Total Charge (e)
O 1 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90
O 2 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90
O 3 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90
O 4 1.91 4.99 0.00 0.00 6.90 -0.90
O 5 2.01 5.08 0.00 0.00 7.08 -1.08
O 6 1.84 4.87 0.00 0.00 6.71 -0.71
Ca 1 2.14 6.00 0.47 0.00 8.61 1.39
Ti 1 2.32 6.24 2.22 0.00 10.78 1.22
Ti 2 2.32 6.24 2.22 0.00 10.78 1.22
Ba 1 1.76 6.01 0.70 0.00 8.46 1.54
答：以O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O的电子结构是2s2 2p4，Total ＝6（e ）
计算后O的结构变为2s1.872p4.79，Total ＝6.65（e ）
-0.65 表明优化以后，O得到0.65（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
3、我建了BaTiO
这样一个晶胞，以晶格常数4.018nm作为初始参数，然后进行了几何优
3
化，但计算完毕后，这个参数没有任何变化，是计算没有任何误差，还是我的设置有问题。
计算文件在附件中。
答：如果你要优化这个参数，请在Geometry optimization中选择optimize cell(当选择Geometry optimization后，点击其后的MORE按钮，在跳出的面板中可以找到这个选项)，不需要把对称性变为P1。
4、还是BaTiO
这样一个晶胞，我把模型建好后，想选择，Build | Symmetry | Primitive Cell，
3
但“Primitive Cell”，为灰色，不可选，为什么？
答：BaTiO
的primitive cell与conventional cell相同，你可以看到conventional cell中只包
3
，也就是1个Ba；1个Ti；3个O。
含一个分子式的BaTiO
3
5、CASTEP calculation对话框中的TASK中的"Energy，Geometry Optimization, Dynamic, Elastic Constants"各有什么计算意义，尤其是Energy和Geometry的计算上的区别。
答：Energy指的就是单点能的计算，或则说能量的计算。
Geometry optimization指的是结构优化，而优化的依据主要就是能量，所以，在Geometry optimization的过程中，CASTEP在调整结构，每得到一个结构就会计算它的能量，最终找到一个能量最低的结构。
CASTEP在执行Energy和Geometry optimization计算时都会计算体系的能量，而我们知道，体系的所有性能，包括电子结构、力学性质、热力学性质、光学性质等等，所有我们在properties里面可以勾选的性质选项都是在体系能量确定之后得到的，所以在CASTEP的操作中，当你选择Energy或者Geometry optimization时，都可以同时在properties里面勾选要计算的性质，不过，当选择Geometry optimization时，程序计算的是优化得到的稳定结构所对应的性质。
CASTEP的TASK中还有一个properties的选项，这个选项是用来直接计算体系性质的，但前提是你已经做过Energy或Geometry optimization计算，体系的能量已经确定，这时候可以通过properties直接计算体系的各种性质，这个选项主要是为了方便使用者，不必每次计算性质都要从新计算体系的能量。
Dynamic是做动力学模拟，也就是基于牛顿运动方程研究体系中各个原子在指定热力学条件下如何运动，它与常说的分子动力学相比，最大的区别在于原子间相互作用是通过量子力学计算，或则说求解薛定谔方程确定的，而通常的分子动力学方法是通过基于经验参数的力场来描述原子间的相互作用。
Elastic constant是做体系的弹性力常数计算，属于力学性质范围。
6、我还做了一个，BaTiO
3和SrTiO
3
的对半掺杂，但是几何优化后得到的能带曲线一篇文
献中的图(见附件)相变，我得到图曲线变化过于单调，不知是哪里的设置出了问题。
计算文件也在附件中.
答：没有任何问题，你只需要调整一下显示即可。
在快捷工具栏中找到并选择放大镜工具
（3d viewer zoom mode）,然后按住鼠标左键，在能带结构图上滑动，调整能带结构图的显示。
不过，你得注意，由于你把BaTiO
3
的对称性调整为P1，此时MS在计算能带时的默认路径与你给我们的图不同，不过确实不存在“曲线变化过于单调的问题”。
7、Functional: LDA(CAPA); GGA(PW91，PBE, RPBE, PBSOL), HF, HF-LDA等各有什么优势，如何选择。
答：各种交换泛函的优势或则针对性，你可以参考每种泛函的文献，这一点MS的help文
件中都有明确的标注，对于固体材料，特别是你们所研究的一些过渡金属氧化物材料，WC 和PBESOL是首选。