material - studio个人经验

原子放在什么位置，你可以通过原子半径

计算，这样计算能加快你的收敛速度。如果不是计算，而是大致放个位置，收敛就和你放的位置有关，如果放的位置很接近收敛位置

，就会很快收敛。因为这这两种方法最终的计算收敛后，他们的位置应该是一样的（误差范围之内）。至于计算表面吸附total energy的时候，是选择\还是固定表面，我看文献上这两种都有，因为这要和你计算的体系有关，如果体系不是很大

，应该选择optimized cell，这样更近现实验情况。

第三个问题，initial Spin设置，MS提供两种方法，你可以参考。

There are two ways of defining the initial magnetic configuration: either specify the total magnetic moment per unit

cell, which gets uniformly distributed over the space, or provide detailed information on the absolute values and

direction (up or down) of the spins for each atom in the unit cell. The former method can be used for relatively

simple systems where only two solutions are expected (magnetic and non-magnetic). The latter method, which specifies

the spin state of the atoms in the system, is more general and gives much more flexibility. It is possible to set up

ferromagnetic, ferrimagnetic, or antiferromagnetic calculations to get different starting spin arrangements.

不过我记得好像他们公司说过，一般formal spin都可以，除非是计算一些磁性物质，比如Fe、Co这种。目前我都是默认。至于

charge就是系统的电荷，如果不带电就是0，实际是多少就是多少。 自己的一点拙见，仅供参考 C、问题3

MS中的帮助文件中的内容是：

The initial value of the spin moment is quite important for spin-polarized calculations. It should be as close as

possible to the expected value. You can evaluate the spin moment using the high-spin approximation combined with

formal charges. For example, if there are ten Fe3+ ions in the system, you assume that each of them has a valence

electronic configuration of d5 (the neutral configuration is s2d6) which corresponds to five unpaired electrons per

Fe ion. The initial spin value for the CASTEP calculation is therefore fifty.

我如果计算Ni， s2d8 应该是2个 unpaired electrons, 所以，设置2*supercell中的Ni个数， 对吗？

D、通常磁性物质需要考虑spin是因为体系中有unpaired electrons。所以spin=unpaired electrons+1，是根据有无未配对电子设置 。你可以几种都试试，以能量低的为准。

E、从帮助的说明来看，应该是设置2*supercell中的Ni个数

另外就是注意你是周期性系统，边上、角上的原子不能算做一个原子，可能有的只是半个会四分之一个。

F、1 这样的提示我在计算掺杂Eu的体系中也见到过,当时也增加了empty bands,另外smear值有人说调大有人说调小,反正我都试了试

,效果都不是很好.我想可能是结构的原因,结构如果不合理的话其他调整不是那么明显.

另外也想补充个问题:我发现跟我没有调整这两个参数的计算结构比较,无论是band structure还是dos结果都有变化,不知道那样才是

合理?

2 我看到一些资料表面吸附时,通常的做法是把结构先optimized cell,然后用优化后的结构参数吸附分子模拟.位置先估计一下,然 后限制下层原子位置,表面的可以弛豫.

3 \的设置我就没怎么接触过了,看lz提供的ms帮助,受教了,谢谢 G、第二个问题：

吸附时每个吸附位都要考虑，而初始位置到底是怎么样的，一方面要看文献有没有类似的计算，另一方面就是经验的问题了。

在晶胞优化的时候才选上\，而在计算表面吸附的时候是不能选的。至于固定几层原子，这和你的体系大小有

关，一般来说体系越大就可以多固定几层，体系小就少固定几层，固定原子越多，计算效率就高，花费时间相对就较短，这与你的初

始构型也是相关的，构型好计算就快。如果是在不知道固定几层，就参考文献值，总不会错的，或者固定一半（小体系）或三分之二 （大体系）。 F、总结一下：

问题1

基本上是找到了问题，而且必须解决，通过软件的提示和大家的讨论，可以增加bands或者减小smearing，我会先试试减小smearing ，看看结果如何

问题 2

看来大家大多数认为在吸附的relax过程中不选择optimized cell，原子的位置靠几何计算得到。我先这样试试，但是我还有一点疑

虑，就是如果不选择optimized cell，吸附分子或者原子的位置是不是就保持固定了呢？csfn认为位置也不是保持固定，大家有经验

的可以谈谈。我算完之后其实测量一下就知道到底固定不固定了：） 问题3

争议还比较大，

1 不设置，保持默认，但是默认的initial spin是0，这样不知道对不对？ 2 设置spin=unpair electron+1，这个不知道是什么意思？有没有具体文献。 3 按照帮助文件设置，但是要考虑计算中超胞中很多原子是共用。 I、问题2

―但是我还有一点疑虑，就是如果不选择optimized cell，吸附分子或者原子的位置是不是就保持固定了呢？‖

这个我应该说可以肯定的，吸附分子或者原子的位置是没有保持固定的，但是你的的单包的体积和形状是改变的，假设你是a，b，c

为10，10，10的边长，优化过后，还是10，10，10。但是你选择―optimized cell‖，你会发现变化，可能是9，9，9或者是11， 11

， 11，就是说这个盒子的边长，体积等都在变化了。那么不管你选择还是不选择这个选项，

你的原子都是没有固定的。固定的只有

两个情况可以固定，一个是对每个原子采用了固定的设置，这个是一个小技巧，你不去操作是不会自动加上的。第二个是你选择任务

的时候，没有选择结构优化的任务，比如算能量，那么这个时候结构不优化当然原子坐标不变化。应该是比较清楚了吧 这些我是可

以肯定的，不大信的话，你可以做一个小体系测试嘛。

问题1，和问题2，你自己判别了，好像不是什么问题了。总之这个软件是比较智能化了，只要你的结构设置合理，吸附的位置放置合

理，不太离谱，一般来说计算采用它的默认设置都是比较好的。

J、spin=unpairi electron + 1，是来自量子化学或者第一性原理计算本身，说明书中不会有介绍。可以参看原子物理学关于角动量

耦合的章节或者读读潘道凯的物质结构。实际上spin=从1到unpairi electron + 1的所有可能值，这是因为实际上我们事先不能肯定

它们已经配对。到底最终选择哪个数值需要看能量确定。在CASTEP中考虑spin主要是因为需要处理掺杂、磁性、以及吸附离子等电子 没有完全配对的情况。

K、我讲讲我做化学表面反应计算的步骤吧：

1 晶胞优化；就是搭建你要的基底晶胞并进行优化，这个时候选中optimized cell，这时会给你优化的晶胞参数，以后就不要在去管

了；

2 切面：一般是切低指数表面，优化表面后计算表面能.表面切几层，这要根据实际情况分析，我上面说过，层数越多计算量越大，

同时还要看你固定几层，这个楼上的说得比较详细，只是我看了下文献，好像两个表面的比较少。一般表面能越低，表面越稳定。

3 吸附：把吸附原子或分子放到目标基底上，这个初始结构很重要，给得好则很快收敛，否则收敛很慢甚至不收。初始构型也要多方

面考虑，各个吸附位各种吸附构型还有不同基底等等。

一般最好是先算构型优化，再算能量及DOS等其它性质，计算速度要快一点吧。至于其它参数例如自旋（看你的体系有没有单 电子）等的设置，一般参考文献就好。

L、这些问题已经基本解决,谢谢大家关注!

问题1, 改变empty band的值,按他的要求设置到11-24,就可以解决,但是单纯减小smearing的值似乎解决不了...

问题2 uncheck 'optimized cell\

问题3 好像这个参数并不是影响很大,因为这只是个初始值, 欢迎大家继续套路讨论这个问题,有什么经验的说说吧 M、问题1

我也碰到过这样的问题，一般只要按提示要求改一下空带个数就可以了 问题2

一般是先优化胞，再切表面，加上吸附原子，再优化，第一次优化要选optimize cell，第二次不选,一般要固定最底层的几层原子;

加原子时，如在bridge时，与表面平行的方向上的坐标为表面上两最近邻原子的中点，垂直方向上自己根据实验值或其它的估计，估

计不好就多算一会，top位置就在表面原子的正上方;

问题3

一般算的胞的所有原子的电子个数和是奇数是选spin polarized，偶数时不选;算磁性的时候就看情况了，那两格参数一般不用设置 ，如果不是带电体的话

32、怎么可以计算比较准确的扩散激活能？用TS RESEARCH 算的时候所有的基体原子都不能移动，与实际过程不同，得到的激活能准 确嘛？有什么方法可以解决这个问题嘛？ 谢谢赐教！

答：A、做表面相关的计算不能优化cell把，如果优化cell的话基本上是算不了了 表面＋真空层，晶胞体积太大，算不动的。 一般是先优化晶胞的平衡构型，然后在切表面，

在进行相应计算

B、谢谢各位的建议！可是我想算体扩散，比如在H在Ti中的扩散，先优化含氢的一个构形，再优化另一个构形，可是它要求所有基体

原子不动，只有扩散的原子运动，所以优化的时候就得让基体原子都不动，我不知道这样算的结果是不是合理

C、体扩散应该难度不大，个人认为远离H的原子可以固定，在H附近的原子不能固定，要不然结果可能不具有可信度。如果不好确定H

附近的原子，则建议全部不固定。

D、楼主说的有点像渗碳 渗氮。这是一个扩散穿质的过程，解一个二阶偏微分方程，解的准确性关键在一些系数的选取，像扩散系数

D。不知道第一性原理能不能算这种很具体的系数。 33、请教DMol3 Calculation 出现的问题

我是新手，DMol3 Calculation 点Run后出现一个对话框 Failed to create job for the server: DMol3. No default location defined for server DMol3. Use Server Console to specify a gateway.

答：A、网关没有启动，或者被防火墙拦截了。

如果是winxp系统，把系统防火墙关闭，如果还有杀毒软件的防火墙， 第一次运行，要允许Apache.exe等访问网络

还有一个可能就是你安装的只是客户端，而没有安装服务器段 如果全部都安装的话，第一次运行你可能没有让网关启动。

B、根据我的经验如果在安装的时候没出什么错误的话是不用重装的，这可能是serve console里面出错了，你试试把以前的sever删

掉，再新建一个，选服务器（如果是自己的机子就输入你的计算机名），在这之前确保网络是通的，防火墙关掉（WINDOWS自带的也 关掉），装完之后test一下。如果这样不行的话，你可以在cmd命令行中输入：ping IP地址，看一下网络是否是通的；ping 服务器

名字，看一下名称解析是否有问题。出现这种问题往往是由于网络的问题，比如在运行任务的时候，修复一下IP地址，马上会出现问

题。奇怪的是在服务器是自己的电脑的情况下，在新建SERVE 的时候也必须关掉防火墙。 C、可如果有防火墙的话,到防火墙里面开启相关项如Apache.exe,alg,lmgrd,perl,msi等,看看行