计算机在材料科学与工程中的应用课程作业

二、 设置并运行量子力学计算

在工栏中选择CASTEP模块。其对话框如下图

步骤1：几何优化

①选择Setup项，将Task项设置为 Geometry Optimization，标准设为 Coarse,点击此对话框中的 More按钮，在Optimize Cell项前打钩，关闭对话框。 ②选择 Job Control按钮，点击此对话框中的 More按钮，设置Gateway，选择在本机计算还是在服务器上计算。 ③选择 Properties 按钮

实验1. 在Density of states和选项前打钩。

按下Run按钮，开始运行计算。关闭对话框。在project窗口内有下面文件。

计算完后会弹出上面窗口，显示计算结束。 2、计算结果分析

(1)在计算结果文件夹中激活.xsd文件。在工具栏中选择 CASTEP工具，然后选择

Analysis，选择Electron density项，按下Import按钮，电子的等值面就显示在结构中。

(2)打开CASTEP的Analysis对话框，选择density of states项，按下View按钮

最后计算出的态密度图如下所示

实验2. 选择化合物萤石（CaF2；

225-Fm3m,a=0.545nm）：

操作步骤与与前一个实验的计算结果之前操作一样，只是在添加原子时操作如下：

1、通过build/add atom出现添加原子窗口，首先添加Ca原子，坐标a、b、c为（0,0,0）,再添加F原子a、b、c坐标为（0.25，0.25，0.25）这样，CaF2晶体就建立起来了。

得到的晶体结构如图所示：

（1）按照计算需要对晶胞内的原子进行替换，并用Build | Symmetry | Primitive

Cell将模型设置为原胞形式。设置后得到下图

步骤1：几何优化

①选择Setup项，将Task项设置为 Geometry Optimization，标准设为 Fine,点击此对话框中的 More按钮，在Optimize Cell项前打钩，关闭对话框。

②选择 Job Control按钮，点击此对话框中的 More按钮，设置Gateway，选择在本机计算还是在服务器上计算。

③选择 Properties 按钮，在Band structure选项前打钩按下Run，开始运行计算。关闭对话框。

在project窗口内有下面文件。在计算完后会弹出下面窗口，显示计算结束。

2、计算结果分析