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spphins510新蟲 (小有名氣)
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分享與交流CASTEP 計算中截斷能和K值的選擇經(jīng)驗 已有6人參與
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一直在小木蟲索取，這次也想分享一下~雖然很基礎(chǔ)的內(nèi)容，但感覺對初學(xué)者，尤其是基礎(chǔ)比較差的（我自己）還是會有幫助的。這些內(nèi)容來源于軟件說明書、小木蟲的討論等資源。而且如果有不對的地方，還請路過的大家能夠指點(diǎn)一下~謝謝啦。 截斷能 Energy cutoff：控制平面波基組的大小，平衡準(zhǔn)確性和計算速度。在做吸附計算的時候，要分別計算氣體分子，潔凈表面和吸附后表面的，為了消除最大誤差，該值不能夠采取默認(rèn)值，而應(yīng)該統(tǒng)一。 一般400eV對于計算表面科學(xué)足夠了。 K點(diǎn) k-points： 確定布里淵區(qū)域采樣的準(zhǔn)確性；k點(diǎn)的質(zhì)量對于金屬系統(tǒng)尤其重要，在金屬系統(tǒng)中，電子結(jié)構(gòu)的快速變化可能發(fā)生在跨越費(fèi)米能級的能帶上。 經(jīng)驗：實空間越大，K空間就越小。金屬體系需要精細(xì)的網(wǎng)格，絕緣體使用很少的k 點(diǎn)通常就可以。小單胞需要精細(xì)格點(diǎn)，大單胞很可能不需要。因此：單位晶胞內(nèi)原子數(shù)很多（比如40-60 個）的絕緣體，可能僅需要一個（移動后的）k 點(diǎn)。另一方面，面心立方的鋁可能需要上萬個k點(diǎn)以獲得好的DOS。對于孤立原子或分子的超晶胞，僅需要在Gamma點(diǎn)計算。對于表面（層面）的超晶胞計算，僅需要（垂直于表面）z 方向上有1 個k 點(diǎn)。 取值依據(jù)：（1）a×ka ≈ b×kb ≈ c×kc 或者說 1/a : 1/b : 1/c ≈ ka : kb : kc （2）ka~15 Å 為絕緣體 ka~20 Å 為半導(dǎo)體 ka~25 Å 為simple metals ka~30 Å 為d band metals 截斷能和k值的收斂性測試： （1）方法：首先測試Ecut，把K點(diǎn)設(shè)置成足夠高的值，以步長50eV逐步增加Ecut，查看總能的變化，當(dāng)變化小于0.001 eV/atom（dE/dEcut/atom）的時候就已經(jīng)足夠了。然后固定Ecut為測試好的值，逐步增加K值，以同樣的收斂標(biāo)準(zhǔn)測試就行了。 （2）對于固體表面計算，和在切面之前對晶體做收斂性分析相比，在切面后做收斂性測試更合理。 （3）但要注意改變k值能量可能不是平穩(wěn)的收斂。 |
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