第一性原理常見問題與解答(三)
在做第一性原理計(jì)算時(shí),科學(xué)指南針檢測平臺工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到,好多同學(xué)對此項(xiàng)目不太了解,針對此,科學(xué)指南針檢測平臺團(tuán)隊(duì)組織相關(guān)同事對公開課進(jìn)行問題收集并整理,希望可以幫助到科研圈的伙伴們;
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1.聲子譜的物理意義是什么?
聲子譜主要用來研究晶體的晶格振動(dòng)、動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性。有低頻的聲學(xué)支,也有高頻的光學(xué)支。它的物理意義具體參考固體物理書,晶格振動(dòng)那部分內(nèi)容。
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2.SIGMA的物理意義是什么?
電子態(tài)密度積分的步長。
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3.普通的電腦能帶動(dòng)嗎,什么一定要用服務(wù)器嗎?
? 密度泛函理論計(jì)算需要多核心,內(nèi)存大的服務(wù)器,一般一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)包含64核心,128G內(nèi)存。普通PC無法進(jìn)行密度泛函理論計(jì)算。
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4.同問 裝虛擬機(jī)可以嗎?裝Linux后怎么繼續(xù)下一步?
不行,必須在linux系統(tǒng)的服務(wù)器上安裝VASP程序(有版權(quán)要求)。
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5.請問老師,AIMD需要注意哪兒些細(xì)節(jié)呢?
? 第一,體系的原子數(shù)目不能太多(最多100多個(gè)原子的體系),第二,模擬的總時(shí)長要達(dá)到ps級別(2000步以上)。
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6.有沒有推薦的系統(tǒng)介紹的書或者課程之類的, 最好中文呀(=?ω?=)
? 推薦兩本書:量子力學(xué)基礎(chǔ)和固體物理導(dǎo)論。
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7.如何判斷一個(gè)元胞里有幾個(gè)原子?如何確定原子坐標(biāo)?
? 原胞的原子數(shù)目由體系的布拉菲格子的決定,可以利用一些搭建模型的輔助軟件來輸出原子坐標(biāo)。
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8.既然算一個(gè)體材料,是不是模型只建一個(gè)原胞就夠了?
? 理論上原胞是晶體最小的重復(fù)單元,模擬原胞就足夠了,實(shí)際上一般都采用周期性拓展后的超晶胞,因?yàn)樵訑?shù)目少,比如能帶計(jì)算的時(shí)候得到的能帶數(shù)目太少,難以獲得更多信息。
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9.請問老師,VASP和SIESTA軟件在第一性原理計(jì)算應(yīng)用中的異同?
? VASP和SIESTA都是基于密度泛函理論的計(jì)算軟件,它們的理論框架是相同的(求解K-S方程),不同之處在于不同軟件定義的關(guān)鍵詞、輸入文件格式有差別。
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10.態(tài)密度信息和電荷密度文件有什么區(qū)別?
? 態(tài)密度主要輔助能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果,分析能帶是由那種原子的那個(gè)電子能級貢獻(xiàn)的,二電荷密度比較直觀地反映原子之間的成鍵信息。
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11.普通的分子動(dòng)力學(xué)和第一性原理的分子動(dòng)力學(xué)有什么區(qū)別?
? 經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)把原子當(dāng)做剛性球,相互作用采用的是L-J勢能模型,求解的是牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)方程;第一性原理的分子動(dòng)力學(xué)考慮了原子的結(jié)構(gòu)(離子實(shí)+價(jià)電子),原子間相互作用通過求解K-S方程來得到,更加精確。
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12.老師,計(jì)算資源允許條件下,K點(diǎn)和entcut越大越好嗎?
? 計(jì)算資源允許條件下,K點(diǎn)和entcut越大,計(jì)算結(jié)果越精確,一般測試K點(diǎn)和entcut對總能的收斂情況,選取合理的值即可。
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13.請問能計(jì)算非晶或者納米晶材料嗎?
? 可以的,只要能構(gòu)建相應(yīng)體系的模型,選取合適的贗勢即可。
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14.摻雜量0.01用擴(kuò)胞算實(shí)在繁瑣,怎么解決?怎么評估VCA算的結(jié)果?
? 如果研究的是摻雜對晶體的影響,模擬的摻雜濃度不一定要完全吻合實(shí)驗(yàn)值,能通過計(jì)算得到相關(guān)規(guī)律就行。
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