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Dmol3、Castep的基本原理和参数设置参考
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【求助】DMOL3如何计算一个结构电荷在每个原子上面的分布？
我分别计算了electron density, 和electrostatics，但显示都是势能面，我想要的是各个原子上的电荷分布。
正解。软件的东西不清楚就去试，又试不坏。坏了大不了重装。硬件其实也是如此，偶实验室的电脑已经被偶拆了装，装了拆很多次了。还是去年刚买的新电脑，功能非常强悍。:D
其实电荷分析方法做成现成软件的就那么几种，MULLIKEN，BADER，HIRSHFELD，NBO等等。就我所知，平均来说，MULLIKEN精度最差但用的比较广泛，NBO最精确。不过NBO不能用于周期体系，而且DMOL中也没有，是一大遗憾。其实可以找个时间写一下这些不同电荷分析方法的区别。呵呵。
北京学而思教育科技有限公司 地址：北京市海淀区北三环甲18号中鼎大厦A座1层102室 电话：010-导读：半经验优化一下，不34、请问能在castep中得到内聚能吗?怎样得到,请高手指教,谢谢答：1。如果是结合能，castep和dmol都可以算dmol能直接给出结果，在outmol文件中。castep得自己算。算法：晶体的总能量(finalenergy)－（N1×晶胞中原子1个数原子＋N2×晶胞中原子2个数原子＋。。。。），就是原子成键后导致体系的能量下降。原子的能量在.cas
34、请问能在castep中得到内聚能吗?怎样得到,请高手指教,谢谢
答：1。如果是结合能，castep和dmol都可以算
dmol能直接给出结果，在outmol文件中。
castep得自己算。
算法：晶体的总能量(final energy)－（N1×晶胞中原子1个数原子＋N2×晶胞中原子2个数原子＋。。。。），就是原子成键后导致
体系的能量下降。
原子的能量在.castep文件开始算赝势的地方找。
35、请教MS中切面几何优化和原子之间的配位
1.我用MS-中DMol3切面做几何优化，假如主族氧化物A2O3,切三层，五层，七层，分子式分别为A8O16,A16O28,A24O40,五层优化始终
不收敛，设置自旋激化，和无自旋激化都试了就是不收敛，其他都是默认值。请问应该怎样设置？为什么？
2.体相O是四配位的，A是六配位的，切面时第一层是O第二层是A出现两种情况，一种O是两配位，A是六配位,另一种O是两配位，A有
四配位和五配位，做吸附气体小分子哪种切面好，为什么？
答：A、你看一下你的输出结果，看一看他的收敛程度
如果没有收敛，那就改变一下结构试一试
如果一直是往收敛的方向走，那就增大一下SCI cycles 试一试
也许在多进行几步SCI 就可以收敛
第二问题，这两种情况你都要计算
进行比较，找出最有利的吸附构型，具体那个面容易吸附
积要看你的吸附体，也要看你的吸附质
不同的物质不一样
一般情况下，容易发生在晶面间距较大的面
B、SCI设置为1000轮了,就是每次几何优化第九轮时自洽迭代不收敛,一会儿变小,一会儿变大,不收敛.Smearing为０.００５或０.０
１都试了不收敛．还可以调什么参数？就是想计算表面能看选五层还是七层就可以,选层方面有其他方法确定吗?
选１００面晶面间距是较大，吸附小分子ＣＯ，ＮＯ，ＮＯ２，Ｎ２Ｏ，Ｈ２
ＣＨ４等应该选哪种面？
C、如果这样，五层每次都是第九步不收敛，我觉得可能有一下几方面原因，（自己的拙见，仅供参考）：
一、再检查一下你的结构是不是有问题，七层都可以收敛，说明你的计算机是满足要求的。不会能因为内存不足等原因。建议你先用
半经验优化一下，然后再用Dmol优化，这样l优化后的结构Dmol再优化会收敛快一些，也比较容易收敛。
二、循环次数你已经增大了，如果是你说的一会变大，一会变小，那就是结构在震荡，也有可能说明这个表面结构就是不稳定的。
如果不行，只能调节收敛精度了。
至于选层，没有什么具体要求，一般都是3－6层，这样要你自己计算，一般都是把基层都优化以下，看看表面结构影响到几层。比如
，你有优化的3层，4层结构，发现第三层、第四层对表面影响很小，计算到第三层就可以了。
至于吸附，选什么面。一般情况下首先晶面间距较大的面。但也要具体问题具体分析。比如对CO，一方面看表面是C吸附，还是O吸附
，还要看是金属吸附还是O吸附，
他们会选择最有利于吸附的晶面。比如是金属吸附C，那就会选择含金属原子比较多的面。
D、跟smearing 设置有关，你可以试一下
smearing从小逐渐增大，就收敛了。不过smearing太大，最后优化的构型可能会有问题。DMOL优化不收敛，一般得设置smearing，你
可以看outmole文件，里面如果不收敛的话会有体系你修改什么参数的。
36、请教用MS计算半导体氧化物的能带时怎样设置路径?
用MS计算半导体氧化物的能带时,More按扭里有K点Path给出有G(0 0 0),F(0 0.5 0),Q(0 0.5 0.5),Z(0 0 0.5),B(0.5 0 0).其自动
的路径是Ｇ－Ｆ－Ｑ－Ｚ－Ｇ，但是得到的能带很乱，请高手指点怎样设置路径能够好些？ 答：A、实际能带结构应该是4维图像，而从对称性来考虑，我们关心的仅仅是一些高对称点之间的能量分布，所以一般的结构都是给
出的2维图像。再者，通常意义上能带结构中k-point的数值只有相对的意义。
能带关系就是E_k关系，所以如果在CASTEP中把能带图export成数据格式的话，看到的两列数据分别是k和能量。k对应的数值
如何理解，这个好像不同软件包做法并不一样。CASTEP中将所选的所有bandline也就是kpoint-path的长度定义为一，不同区域的宽
度(kpoint-path)对应两个高对称点的相对距离。
如果你使用的是Castep自己默认的，那么他确认的都是高对称k-point，得出的图像E和K-point应该是对应的。你可以自己设
置，但是这样计算，你的出的DOS是不可用的。
你检查一下你的模型是不是有问题
最好能够把你的图传上，这样好分析原因
B、最后的方法就是所有的点都两两相邻，
比如系统有G，X，M,R四个点
路径如下G－X－M－G－R－X－M－R所有的点都两两相邻
这样反应能带的信息更全一些。
37、请教MS里面的图怎样复制到WORD里面来?
我在MS计算出的图中点复制,然后在WORD 里面粘贴出来的 是一些数据，请问改如何操作呢？谢谢
答：1、你可以利用这些数据在Origin里作图，这种方法你可以调解坐标轴，坐标。然后把Origin里的图拷贝到Word里。
2、利用MS的File菜单下的Export，将你要的图形输出为图形，好像只能输出为bmp格式，然后插入到你的Word里
3、就是利用一些抓图软件，我常用的是UltraSnap，通过抓图软件将你要的图形粘贴到Word
主族金属氧化物切面做吸附小分子要不要考虑自旋极化?
答：A、这个不好说
要看你计算什么物质
自旋极化对他们有没有影响，如果有影响必须考虑
如果没有影响，或影响很小，可以忽略
B、假如A2B3,是主族的,切面三层分子式为A6B12,五层A12B21,七层是A18B30,都不是A2B3的整数倍,考虑自旋极化,五层七层不收敛,是
不是不用自旋极化?
还有要是不用自旋极化,如果做吸附NO,NO 分子有单电子那要不要考虑自旋激化? 谢谢指点!
C、不收敛和用不用自旋极化应该没有关系，不收敛应该检查Cut-off energy、smear、 Band数、体系是否合理等问题
39、请问各位大侠，在很多文章中都可以看到电荷密度图
这是怎么来的？
如何在CASTEP中实现电荷密度图示？？？？
答：A、电荷密度图在ms里面是很容易实现的，首先你在选择计算任务的时候，找到电荷密度的单词，然后选中进行计算。
算完以后，你在分析的时候，选择分析电荷密度，就可以看到电荷密度图示。既可以调节2d也可以看3d的图。
如果你是vasp算的电荷密度图，那么就要程序转换成ms认识的格式，才能导入到ms里面看了，一样是2d和3d都能显示。如果你用
lev00处理，当然也行，那就是origin直接画图，一般可能是等高图多。
B、view---&toolbars---&volume visualization, 可以调出creat slices,这样就可以选择2D 的electron density，然后选中这个
slice，在properties中修改 slice crystal direction(修改所取面的晶向)，修改slice fractional postion(修改你所取的面的确
定位置)，然后从工具栏选择color map, 即可得到想要的面的电荷密度
40、关于价态的问题
我算了一下TiO2的结构
但是它给出的结果如下：
Species Ion s p d f Total Charge (e)
==============================================================
O 1 1.87 4.79 0.00 0.00 6.65 -0.65
O 2 1.87 4.79 0.00 0.00 6.65 -0.65
O 3 1.86 4.78 0.00 0.00 6.65 -0.65
O 4 1.86 4.78 0.00 0.00 6.65 -0.65
O 5 1.84 4.80 0.00 0.00 6.64 -0.64
O 6 1.84 4.80 0.00 0.00 6.64 -0.64
O 7 1.84 4.80 0.00 0.00 6.64 -0.64
O 8 1.84 4.80 0.00 0.00 6.65 -0.65
O 9 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62
O 10 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62
O 11 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62
O 12 1.84 4.78 0.00 0.00 6.62 -0.62
Ti 1 2.24 6.25 2.23 0.00 10.72 1.28
Ti 2 2.24 6.25 2.23 0.00 10.72 1.28
Ti 3 2.21 6.24 2.24 0.00 10.69 1.31
Ti 4 2.21 6.24 2.24 0.00 10.69 1.31
Ti 5 2.25 6.26 2.18 0.00 10.69 1.31
Ti 6 2.25 6.25 2.19 0.00 10.68 1.32
Ti 7 2.25 6.26 2.18 0.00 10.69 1.31
Ti 8 2.26 6.27 2.17 0.00 10.70 1.30
理论上说：Ti应该是＋4价，O是－2价，为什么才是－0。6和1。3多呢？
希望高手指教
答：A、你说的是一个分子式 的价态，而计算的结果是一个晶胞上每个原子均匀分得的电子量是晶胞能量最低的优化结果，从计算结
果可以看到即使是同一个原子价态也不同，这是由于各个原子在空间分布不同。
B、离子键或者共价键之类的吧,共用电子的程度不同.
另外也顺便有个疑问:改变某原子的电荷在计算中有影响吗?
C、这个是否与你定义的原子的半径有一定的关系，如果你定义的O的原子半径大，则所带的电量就大，反之亦然。不知道MS里面是不
是这样，不过VASP里面是这样的
D、前面说的是设置问题
关于你说的计算结果，理解是这样的：
以O1为例子
Species Ion s p d f
Charge (e)
======================
O 1 1.87 4.79 0.00 0.00 6.65 -0.65
计算以前O1的电子结构是 2s2 2p4， Total ＝6（e ）
计算后O1的结构变为2s1.872p4.79，Total ＝6.65（e ）
-0.65 表明优化以后，O1得到0.65（e ）
E、如果考虑的是纯离子，当然就是＋4和－2了。
但是由于Ti和O之间形成共价键，价带不是完全有O原子轨道构成
而是有O原子和Ti原子轨道贡献构成。这部分贡献可以通过PDOS可以分析出来。 CASTEP中PDOS面积表示电子数。
也就是由于形成共价键，导致价带有Ti原子的贡献，当电子在价带上填充时
填充在价带中Ti原子所贡献的那部分态上的电子划归为Ti原子的电子，这样
由于价带不是纯O原子的轨道贡献，当然不可能得到2个电子，所以也就不可能是－2价。 如果Ti和O是纯离子，也就是Ti的原子轨道在价带上对O轨道的贡献可以忽略，这时候 才可能打到＋4和－2价。
由于Ti－O之间是共价键，所以O和Ti不可能为－2和＋4价
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【求助】DMOL3中如何知道原子对HOMO和LUMO的贡献比例是。
用MS4.4-dmol3计算完分子的HOMO和LUMO后，看哪里才能看到每个原子对轨道的贡献是多大。我点选了population analysis，可是不知道一堆数据里哪个是说明原子对HOMO或LUMO的贡献比例。
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