-
1
、
caste
p
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
是基于
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
...<
/p>
）的计算上比平面波有优
势。
CASTEP
是一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
CASTEP<
/p>
仅能在
3D
周期模型文件基础上进行计算
,
必须构建超单胞
,
< br>以便研究分子体系
默认条件下
,CASTEP
使用得是
BFGS
几何
优化方法
,
即拟牛顿算法
Castep
的几何优化过程的本质是期望利用一个迭代过程来完成优化任
务
,
在进行迭代的过程
中
,
通过调整原
子坐标和晶胞参数使结构的总能量最小化。
CASTEP
几
何优化的核心是通过不断的减小计算力和应力的数量级
,
直至<
/p>
小于所规定的收敛误差。当
然
,
也可能给定外部应力张量来对拉应力
,
压应力和切应力等作用下的体系行为模型化。
在这些情况下反复迭代内
部应力张量直到与所施加的外部应力相等
Castep
默认的能量单位是电子伏特
ev
，换算关系
为
1eV=0.036749308Ha=23.0605kcal/mole=96.
4853kJ/m
2
、
Energy cutoff
截断能
SCF
tolerance
：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
supe
rcell,
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。这个时候要选择空间群（
group
这个选项），这
里注意，在开始建立的时候要填入的是晶格参数，也
就是
a
，
b,c
。然后添加原子，添加原子的时候要填入的是每个
元素对应的坐标，也就是
x,y,z
，进行到这里，初步的结构就出来了。然后要点
build/crystal/rebuildrystal
；这
样，图形就整洁了很多。按照教程所说，还要点
build/symmetr
y/primitivecell
注意事项：已经知道其晶格参数（这点重要啊，开始
不了解需要知道这个参数，走了一些弯路）。开始构建的
时候犯了个错误，在
add
atom
的时候没有注意弹出的对话框里
有个
Option
选项，里面有个坐标要选分数坐标。这
里也要注意。
（
2
）采用
DMOL3
建模的基本步骤：
第
一
种
情
况
:
从
程
序
自
带
的
各
种
< br>晶
体
及
有
机
模
型
中
导
入
体
系
的
晶
胞
打
开
MS
，
由
file>i
mport>structures>metals>pure-metals>Fe
导
入
Fe
的晶胞。由
build
>Surfaces > cleave Surfaces
打开
对话框。
在对话框中输入要建立的晶面
（
hkl
）
，
选择
< br> position
，
其中
depth
控制晶面层数。
进入
build>Su
percell
，
输入
A
、
B
、
C<
/p>
的值，得到想要的超晶胞。到该步骤，我们已经建立了一个周期性的超晶胞。如果要做周期
性计算，
则应选择
build>Crystals>build
vaccum slab
，其中真空层通常选择
10
埃以上。如果建立团簇模型则选择
build>Symmetry>No
n-periodicStructure
，去掉模型的周期性，并跟据自己的实际需要
删除部分原子，得到想要的
团簇模型。在表面插入分子时通过菜单栏上的几个小图标添加
即可。
第二种情况
:
手动建模，优点是可控
制晶格常数。首先从文献中查到晶体的晶格常数的实验值。打开
build>Cryst
als>buildcrystals
，可见到对话框。在对话框中选择空间群与点群，
然后在
Lattice Parameter
中设
置晶胞基矢的长度及夹角。然后打开
build>Add
< br>atom
，从对话框中输入坐标。这里只需输入几个有代表性的原子的
坐标，
不必全部输入。
在坐标输入前首先在
option
页面中选择
coordinat
e
system
，
或者分数坐标或者
卡迪尔坐标。
以下步骤重复
2-5
步。
需要注意的是，采取什么样的团簇并不是任意的。原因是很多模型构造出来后在优化过程中
往往不收敛。要避免这个问题的办法是查阅文献，参考文献上模型进行选取，因为它们的模型通常是经过试验证
实
收敛的。
5
、
Electronic>More>SCF
里的
Use
smearing
。
这个关键字有助于加快收敛，
但是设的多大往往会产生错
误的结
果，它也相当于允许的误差范围
6
、
画苯环
最简单的方法是：
Alt+
六元环画笔。第二种方法就是先画一个六元环，再按住
Shift
键选中六个环
单键，将其改为<
/p>
partial double bond
7
< br>、
用
demolJ
计算分子轨道
怎么看
HUMO,LUMO
图
，其中的
黄色蓝色代表什么
?
答
：
dmol
计算的时候选择
prope
rties
里面的
orbitals
把
homo
和
lumo
< br>选上然后计算，
算完以后打开
analysis
对话框选择
orbitals
，就看到你算的<
/p>
homo
和
lumo
了，然后
import
就在模型中可以看见
homo
和
lumo
了
8
、
如何在半导体
上建金属表面？
用
ms
里面的
layer builder
构建界面，基底为半导体，半导体上长金属层是通过
layer
builder
构建的
9
、请教各位一个问题，在
MS
的
< br>Dmol3
下计算能量，在分析里查看
HOMO
和
LUMO
轨道的电子云的计算结果时，
有两种颜色，默认的是黄色和蓝色
。这种颜色的不同代表什么意思？<
/p>
还有一般用
< br>HOMO
和
LUMO
轨道的电子
云说明什么问题啊？我看很多文献说什么
(
π
< br>-
π
)
派
-
派跃迁就是
3.1415926
所
代表的那个希腊字母这里不知道怎么输入。还有（
σ
-
σ
)
西格玛
-
西格玛等等，学习化学的人应该能够
了解，可以从这上面看出来吗？
答：
A
、
其实两种颜色的电子云不是代表
homo
和
lumo
的，
只是说这个地方波函数是正号还是负号。
因为对于
电子云来说
，其实是波函数的平方，这个地方为了区别波函数的正负号，所以引进了两种颜色的电子云
B
、在分子进行反应时，最高占据轨
道（
HOMO
）和最低空轨道（
LUM
O
）其有特别重要的作用。分子轨道对
称性守恒原理认为：在反
应过程中，当有反应物分子轨道转变成产物的分子轨道时，其对称性始终保持不变，即始
终都属于同一个不可约表示。
如果反应物基态的分子轨道变成的是产物的基态的分子轨道
，
那么反应就是热允许的。
（意即温和加热就可进行）如果变成
的是激发态的分子轨道，就是热禁阻的（意即不可能用温和加热的方法促其进
行）。如果
反应物受光激发后由电子占据的分子轨道（激发态轨道）转变成产物的基态分子轨道，这一过程就是光
允许的（意即用适当的光照就可使其进行）。若转变成产物的更高激发态分子轨道，就是光禁阻的（ 意即无法用光
照促其进行）。
10
、
固溶体的掺杂方法
11
、
ca
step
性质计算结果