高性能计算平台_Dmol3算例

高性能计算平台Dmol3算例

郭军（justin.gcxy@），June. 2010

作者简介：郭军，中南大学化学化工学院功能材料所2006级博士研究生，师从黄可龙教授，主要研究方向为功能材料与分子的模拟计算。

引子

Dmol3和CASTEP是Materials Studio中基于第一性原理进行分子与材料模拟计算的两个重要的模块。有关CASTEP的相关操作，已有老师通过高性能计算平台的经验交流模块作了详细的介绍，本文就不再赘述。

本文就如何向我校高性能计算平台上提交Dmol3任务做一个简单的介绍，希望能到达抛砖引玉的目的。

本文主要内容分两部分，第一部分将在本地微机上建立一个Doml3的计算模型，第二部分介绍如何提交到计算平台上。

一、在本机MS Visualizer上建立模型

以对苯甲酰胺分子进行结构优化为例：

1、打开Materials Studio，建立一个新的3D Atomistic，重命名为benzamide，如下图：

图一

Materials Studio Visualizer的绘图功能强大，操作比较友好，模型库也比较丰富，它能够很方便的画出晶体，聚合物，分子等的结构。但它对于高对称性的分子的绘制略有不足，迄今我还没有找到比较好的方法。在本文中采用的方法是，先写出该高对称性分子的内坐标，然后在GaussianView中进行图形表达，再将文件另存为MDL Files格式，该格式可在MS中识别。

2、设置计算参数并建立计算任务

图二

由于每个人对计算的要求不一样，这里我们没有对计算的具体设置进行详细的讨论。值得注意的是，和CASTEP一样，由于我们是要在远程计算平台上提交任务，这里不直接Run，而是点击Files按钮，会弹出DMol3 Job Files对话框，按下Save Files，可以看到在Project中产生一个新的文件夹，里面包含了三个文件，如下图所示。

图三

接下来我们要做的是将后缀为xsd和input的两个文件export到本机一个新的文件夹里，这里我们命名为benzamide。要注意的是，benzamide.input文件export到新文件夹后，会变成benzamide.txt文件，这里我们要改成benzamide.input，否则会出错；export benzamide.xsd 文件时，应将输出格式改为InsightII Molecule Files，如下图所示：

图四

这时候我们可以在benzamide文件夹中看到benzamide.input, benzamide.car, benzamide.mdf三个文件，这都是我们计算所需要的，如果没有看到benzamide.mdf，可以查看隐藏文件，并将该文件属性的隐藏去掉。

二、向高性能平台提交计算任务

要向高性能平台提交计算任务，我们需要写一个PBS文件，并将它放在计算平台上计算数据文件夹中。下面是一个简单的pbs文件，如果读者有更多的需要，可以参照其它软件介绍的PBS文档。

图五

Materials Studio基本上是一个黑箱操作的软件，留给用户自由操作的空间比较小。这样以来，可使新入门者比较快的利用该软件进行实际的操作，但也容易使已入门但又不是特别熟练的用户产生一些疑惑，对于一个问题，往往是知其然，不知其所以然。这个时候，我建议大家，一方面多看Materials Studio的帮助文档；另一方面多在网络上搜索提问；最重要的要积极补充有关材料和化学计算的相关基本知识，以不变应万变。