MS入門學習筆記

1.建立晶體：選擇晶系，添加原子；
2.導入系統晶體文件；
3.建立分子molecule，畫原子；
4.計算簡單分子molecule：注意事項：
　　　　　　1）做了一個H2O分子，接下來要做一個“立體殼子”，因為CASTEP計算的是周期性的結構，必須有一個周期性的晶胞：
　　　　　　工具欄 build--crystals--Build crystal，點擊 build，使用默認的晶格參數就行。
　　　　　　2）先簡單算一下能量吧，點擊run，很多時候會彈出如下警告對話框。這是在問你是不是要選擇最小周期來計算，節省時間。
　　　　　　一般家里的晶胞可能不是原胞，也就是可能會是幾個周期，所以會有這個提示，一般選no，因為你建立的模型是你想算的模型。
5.CASTEP：【Cambridge Sequential Total Energy Package】參數詳解：
　　electronic，是電子性質計算：
　　　　Energy cutoff 截斷能
　　　　SCF tolerance：迭代標准，就是每兩部之間算完的標准【SCF,自洽場：是self-consistent field，高斯計算常用自洽場理論來計算能量】
　　　　K point set: K點設置（布里淵區的點數選擇，就像你選樣本來看產品的合格率一樣，選的多就會慢，但會更准確一些）
　　properties：計算的性質，你要算什么，就選什么，只是介紹常見的：
　　　　band structure 能帶結構，這個最常見；
　　　　Density of States 能態密度，也就是你們文獻里見的DOS；【DOS默認為Full，勾選Partial DOS可以看分波態密度】
　　　　population analysis 布局分析，也就是電荷密度的東西；
　　　　一般勾選這三個就可以了，我們只是簡單看一下我們計算的能帶結構，能帶密度，電荷布局。
　　job Control：控制計算機的運算：
　　Run in parallel on：是選擇並行計算的核數，一般會是顯示4或者8，下拉選擇你要用多少個核來算。
　　job description：定義這個計算的名字，可以是默認。
6.MS分析態密度：Origin里面：MS里面看Analysis--》view，在圖中點右鍵，copy，在Origin的worksheet中粘貼，對DOS和PDOS做對比，從對比圖可以看出總的態密度由各自哪些軌道貢獻的。
7.MS分析能帶：帶隙有什么用呢，在研究物質金屬性（舉例，金屬Li的能帶結構圖），以及活性時，這是一個非常重要的指標。
8.MS分析電荷布局（CASTEP中的信息）：1）電荷布居，給出的每個原子的帶電情況，也就是可以看出原子電子得失；
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2）重疊布居，是指原子之間的電子重疊數，一般這個值越大，說明共價作用越強。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3）再往上看，可以看到提示“Geometry optimization completed successfully.”也就是計算完成的提示，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　tolerance是指迭代收斂的差值；最近的一個“NB est. 0K energy (E-0.5TS) = -468.6282956037 eV”，便是最后的能量。
9.制作缺陷（怎么去掉一個原子）：由於對稱性所以，系統會把對稱的原子也會刪掉；1）解決這個問題的辦法：我們先build--symmetry-Make P1，
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　晶體結構沒有改變，但是已經做成大晶胞，去掉了原子周期性的關聯，再來刪除某一個原子就可以了。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2）對於不使用CASTEP的同學，如果你使用的是DMol3，那就更簡單，直接去掉周期性，然后刪除原子就可以。
10.MS畫有機分子
11.DMol3模塊優化：【使用Dmol3來計算效率會高一些，因為對於非周期性的結構，這個模塊計算起來會更快，也適合做分子動力學的模擬，來看過渡態之類的東西】
　　　　1）*** Energies.xcd 為能量優化結果，每步的能量收斂曲線；
　　　　2）*** Convergence.xcd 是收斂情況的對比，energy是能量，displacement是位置變化，force是力的收斂；
　　　　3）*** .input也就是你的計算參數，*** .outmol 輸出文件，這個是主要的文件,主要的信息都在里面;
　　　　4)當然可以直接看outmol文件，還可以在Modules--Dmol3--Analysis下看。
12.DMol3分析：勾選計算文件時的orbital，所以會顯示出軌道；Modules--Dmol3--Analysis，看一下orbital，（Available）選擇看一下LUMO和HOMO。
　　　　　　注意一次選中一個軌道，比如只選擇LUMO/HOMO，這樣就能分析軌道的雜化以及最可能的分子軌道躍遷；
　　　　　　已占有電子的能級最高的軌道稱為最高已占軌道，用HOMO表示；未占有電子的能級最低的軌道稱為最低未占軌道，用LUMO表示。
　　　　　　HOMO：Highest Occupied Molecular Orbital；LUMO：Lowest Unoccupied Molecular Orbital。
　　　　　 【HOMO在LUMO下面，如果二者之間沒有能隙那么一般是金屬，有能隙，一般為絕緣體或者半導體】

13.MS計算團簇：先去掉周期性，選擇一個基團，復制，新建一個P1晶格，粘貼，但是會發現出現兩個結構，build--crystals-rebuild，通過按鈕結合調整，至一個結構在晶格中間，
14.MS導出成POSCAR：1）build --crystal，輸入空間群，晶格參數；
　　　　　　　　　　2）添加原子；
　　　　　　　　　　3）建立超胞；
　　　　　　　　　　4）mudules-CASTEP——calculation，生成files，從資源管理器找到后綴為 ***.cell 的文件，里面有它的坐標和晶格參數。